Brevet FR3093983A1 — publié le 20200925

Description Titre de l'invention: Ensemble de refroidissement d'un véhicule au- tomobile [0001] La présente invention se rapporte à un ensemble de refroidissement d'un véhicule au- tomobile, et plus particulièrement destiné à être intégré à l'avant d'un véhicule, notamment fixé à une face avant technique de véhicule. [0002] Un véhicule automobile présente classiquement un ensemble de refroidissement en face avant formé d'un ensemble d'organes refroidisseurs regroupés dans ce qu'on appelle communément une « valise de refroidissement ». Par ce terme, on désigne l'ensemble des organes nécessaires au refroidissement du moteur, parfois empilés en couches ou en partie superposés. La valise de refroidissement comprend des échangeurs thermiques se composant classiquement d'un organe de refroidissement de l'eau du moteur du véhicule, appelé échangeur thermique haute température ou radiateur haute température, et d'un condenseur, et éventuellement de l'échangeur air-air (Refroidisseur Air Suralimentation - RAS). Les différents organes, et principalement l'échangeur thermique que forment le radiateur du bloc moteur du véhicule avec le condenseur, et qui constitue l'échangeur principal, sont supportés par une structure située en partie avant du véhicule, en particulier en avant du bloc moteur, ladite structure étant appelée dans le métier « face avant technique » (ou par son acronyme « FAT »). Un guide d'air est par ailleurs généralement fixé à l'avant desdits échangeurs thermiques et il a pour fonction de canaliser l'air pénétrant par au moins une ouverture ou grille d'aération dans la façade avant ou peau de bouclier avant du véhicule pour le conduire vers les organes refroidisseurs. [0003] Dans le cadre du développement de véhicules à boite de vitesse automatique, il est nécessaire pour le refroidissement de cette boite de vitesse d'installer un échangeur thermique additionnel de type air-huile. [0004] L'invention a pour objectif d'installer un échangeur thermique, notamment un radiateur air-huile, dans la valise de refroidissement. Le problème est alors d'ajouter cet échangeur thermique additionnel dans une zone formant un espace restreint, et aussi sans dégrader la performance du guide d'air. L'invention vise à proposer un nouvel ensemble de refroidissement disposé en partie avant d'un véhicule. [0005] A cet effet, l'invention fournit un ensemble de refroidissement disposé en partie avant d'un véhicule comprenant un échangeur thermique principal et un cadre structurel dudit échangeur principal. Selon l'invention ledit ensemble comprend un échangeur thermique additionnel qui est disposé devant l'échangeur principal et qui est solidarisé audit cadre structurel. 2 [0006] De préférence selon l'invention, ledit cadre structurel est solidaire dudit échangeur principal et entoure ledit échangeur principal. [0007] On entend par échangeur principal, l'échangeur thermique haute température, appelé aussi radiateur haute température, qui refroidit l'eau du moteur du véhicule, optionnellement regroupé avec un condenseur. [0008] Ledit cadre structurel peut en outre comprendre optionnellement des parois de guidage d'air s'étendant vers l'avant du véhicule en direction d'une voie d'entrée d'air, par exemple via la calandre ou une ouverture dans le bouclier, afin de guider l'air entrant vers les organes de refroidissement de cet ensemble. [0009] Avantageusement selon l'invention, ledit échangeur additionnel est solidarisé audit cadre structurel de manière démontable. En particulier ledit échangeur additionnel est muni de pattes de fixation coopérant avec des éléments récepteurs dudit cadre structurel selon des liaisons de solidarisation réversibles et permettant le réglage de la position de l'échangeur additionnel. [0010] En particulier lesdits moyens de fixation, dont est muni ledit échangeur additionnel, comprennent au moins deux pattes de fixation, sensiblement en forme de S allongé dans le plan horizontal, aptes à s'insérer respectivement dans un élément récepteur se présentant sous forme d'un trou traversant présent dans un montant horizontal dudit cadre structurel, ledit trou récepteur étant d'une dimension transversale supérieure à celle de la patte, pour permettre le réglage de la position transversale de la patte de fixation, et donc le réglage de la position de l'échangeur additionnel. De préférence ledit trou récepteur est de forme allongée transversalement. De préférence lesdites pattes en forme de S sont situées en partie supérieure de l'échangeur additionnel, en particulier sur la face supérieure dudit échangeur additionnel. Dans ce cas particulier, ledit montant horizontal du cadre structurel constitue le montant supérieur du cadre. [0011] De préférence aussi lesdits moyens de fixation, dont est muni ledit échangeur ad- ditionnel, comprennent au moins une patte de fixation qui s'insère dans un logement aménagé dans un montant transversal intermédiaire dudit cadre structurel. Ladite patte de fixation est de préférence une patte de fixation inférieure, et en particulier elle est disposée en partie inférieure dudit échangeur additionnel. Dans ce cas particulier, ledit montant horizontal intermédiaire du cadre structurel est disposé de manière à être en dessous la partie inférieure dudit échangeur additionnel. Selon un cas particulier de l'invention, ledit logement comporte une partie présentant une paroi de guidage de ladite patte et une zone creuse de fixation dans le prolongement latéral de ladite partie à paroi de guidage et à laquelle se solidarise ladite patte de fixation reçue dans ledit logement. De préférence ladite patte comprend une partie latérale présentant un trou traversant, s'insérant dans la zone creuse dudit logement, de sorte que ledit trou traversant présent dans ladite partie latérale de la patte soit en correspondance avec un 3 trou traversant présent dans une paroi de ladite zone creuse, et un élément de fixation de type mâle étant inséré dans les deux trous traversants afin de maintenir la patte audit montant transversal. [0012] De préférence ledit montant transversal solidaire dudit cadre structurel est un montant ajouré, de manière à laisser passer l'air entrant vers les organes de refroidissement, et de plus cela allège le poids du montant. [0013] De préférence selon l'invention, ledit cadre structurel comporte au moins une paroi de guidage d'air avant solidaire dudit cadre et s'étendant vers l'avant du véhicule en direction d'une voie d'entrée d'air, et de préférence plusieurs parois. Avantageusement selon l'invention, ledit cadre structurel comporte plusieurs parois de guidage d'air avant disposées selon une composante sensiblement normale au plan moyen défini par ledit cadre structurel, pour canaliser l'air entrant vers les échangeurs thermiques. [0014] Selon un cas particulier de l'invention, lesdites parois de guidage d'air se composent d'au moins deux parois latérales et d'une paroi supérieure. Avantageusement selon l'invention, les parois de guidage d'air comprennent des orifices traversant et agencés pour le passage de tuyaux de raccordement de l'échangeur thermique additionnel. [0015] L'invention a aussi pour objet une face avant technique d'un véhicule comprenant un ensemble de refroidissement disposé en partie avant d'un véhicule, ledit ensemble comprenant des échangeurs thermiques fixés sur la partie avant technique du véhicule, dont au moins un échangeur thermique haute température refroidisseur de l'eau du moteur pouvant inclure un condenseur et formant l'échangeur thermique principal autour duquel est fixé un cadre structurel, ledit ensemble de refroidissement comprenant un échangeur thermique additionnel et étant tel que décrit précédemment. [0016] L'invention concerne aussi un véhicule automobile comprenant un ensemble de re- froidissement disposé en sa partie avant tel que décrit ci-dessus ou une face avant technique telle que définie précédemment. Plus particulièrement ledit véhicule est à boite de vitesse automatique, et ledit échangeur thermique additionnel de l'ensemble de refroidissement est un échangeur qui refroidit ladite boite de vitesse. En particulier ledit échangeur thermique additionnel est un radiateur de type air-huile. [0017] D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la des- cription faite ci-après d'un mode de réalisation particulier de l'invention, donné à titre indicatif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels : [0018] [fig.1] représente schématiquement en perspective de trois-quarts, depuis une vue avant et latérale gauche, un ensemble de refroidissement comprenant un échangeur thermique additionnel selon l'invention ; [0019] [fig.2] illustre selon une vue partielle en perspective, depuis l'arrière, la partie supérieure du dispositif de refroidissement représenté aux Fig. 1 et Fig. 2; [0020] [fig.3A] [Fig. 3-13] [Fig. 3C] [Fig. 3-11] illustrent, selon une vue partielle en perspective, depuis l'avant, la mise en place de la partie inférieure de l'échangeur thermique additionnel représenté sur les Fig. 1 ou Fig. 2. [0021] Les orientations exprimées dans la description des figures sont données en référence au repère XYZ classique du véhicule dans lequel X représente la direction longitudinale avant-arrière du véhicule, orientée vers l'arrière. Y la direction transversale du véhicule, orientée vers la droite, et Z la direction verticale orientée vers le haut du véhicule. Les termes « gauche » et « droit » font référence aux côtés usuels respectivement gauche et droit du véhicule, sauf précision contraire. [0022] La Fig. 1 représente schématiquement un ensemble de refroidissement selon l'invention, qui se dispose en partie avant d'un véhicule, et plus particulièrement qui est supporté par la FAT, ledit ensemble comprenant des échangeurs thermiques dont au moins un échangeur thermique (radiateur) haute température refroidisseur de l'eau du moteur, accolé à un condenseur, pour former l'échangeur thermique principal 1 de la valise de refroidissement, et un échangeur thermique additionnel 3, selon l'exemple un radiateur de type huile-air adjoint en avant dudit échangeur thermique principal 1. A noter que le radiateur additionnel 3 est représenté de façon simplifiée (lignes extérieures de l'enveloppe) mais comprend bien entendu des formes en ailettes ou tubes favorisant l'échange thermique. [0023] Ledit ensemble de refroidissement comprend également un cadre structurel 2 de l'échangeur principal 1. Ce cadre structurel 2 est un cadre qui entoure l'échangeur principal 1 disposé verticalement. Ledit cadre structurel 2 est selon l'exemple solidarisé, à l'aide d'éléments de fixation, à l'avant de l'échangeur principal 1, ce dernier occupant tout l'espace à l'intérieur du cadre structurel 2. [0024] L'échangeur additionnel 3 qui est de taille inférieure à celle de l'échangeur principal 1, occupe un espace à l'intérieur du cadre structurel 2. [0025] Ledit cadre structurel 2 comprend quatre montants : deux montants transversaux (direction Y), sensiblement horizontaux, supérieur 21 et inférieur 24, et deux montants verticaux (direction Z) droit 23 et gauche 22. Ledit cadre 2 comprend en outre un montant intermédiaire transversal 20 (direction Y), disposé sensiblement horizontalement, entre le montant supérieur 21 et le montant inférieur 24, et sous la partie inférieure de l'échangeur additionnel 3 de manière à faire support audit échangeur additionnel. [0026] Plus particulièrement selon cet exemple non limitatif, l'échangeur additionnel 3 est installé transversalement et verticalement en partie supérieure et à l'avant de l'échangeur principal 1, en le solidarisant audit cadre structurel 2, dans l'espace délimité par le montant supérieur 21 et le montant transversal intermédiaire 20 dudit cadre 2. [0027] L'échangeur additionnel 3 est muni d'un jeu de pattes de fixation permettant de l'accrocher facilement et de manière démontable audit cadre structurel 2. Ce jeu comprend deux pattes supérieures 41, 42, solidarisées, par exemple par soudure, à la partie supérieure dudit échangeur additionnel 3, et une patte inférieure 40 solidarisée, par exemple par soudure, à la partie inférieure dudit échangeur additionnel 3. [0028] Comme illustré plus visiblement sur la Fig. 2, ainsi que sur les figures suivantes Fig. 3A à Fig. 3D, les montants du cadre structurel 2 comprennent des éléments récepteurs des pattes de fixation de l'échangeur additionnel 3 selon des liaisons réversibles permettant un démontage et remontage facile dudit échangeur additionnel. [0029] Ainsi le montant supérieur 21 dudit cadre structurel comprend deux trous récepteurs supérieurs 211, 212, traversants. Chaque trou récepteur supérieur 211, 212 présente une forme interne creuse et parallélépipédique, et dont en particulier la dimension transversale est supérieure à celle de la patte de fixation supérieure de l'échangeur additionnel qui va s'y insérer pour permettre le réglage de la position de la patte de fixation, et par conséquent la position de l'échangeur additionnel 3. [0030] Chaque patte de fixation supérieure 41, 42 de l'échangeur additionnel 3 a sen- siblement une forme de S allongé dans le plan horizontal. Par exemple la patte de fixation 42 du côté gauche de l'échangeur additionnel, qui est la plus visible sur la Fig. 2, présente dans son plan sensiblement horizontal, une extrémité plate 420 soudée à la paroi supérieure 31 de l'échangeur additionnel, puis une partie courbe orientée vers le haut 421 , puis une partie intermédiaire plate 422 qui repose en appui sur la paroi inférieure du trou récepteur, prolongée par une extrémité recourbée vers le bas 423 permettant de retenir la patte dans ledit trou récepteur mais d'une dimension dans le sens vertical (hauteur) permettant de sortir la patte dudit trou récepteur si nécessaire. L'autre patte supérieure de fixation 41 est conçue de manière similaire [0031] Selon l'exemple particulier illustré, l'échangeur additionnel 3 présente en sa partie inférieure, une seule patte de fixation 40, centrale, soudée à sa paroi inférieure 30, qui va s'insérer dans un logement récepteur composé de deux parties 201, 202, aménagé dans le montant transversal intermédiaire 20 dudit cadre structurel 2. Ledit logement présente une première partie 201 présentant une paroi de guidage (notamment en translation transversale) de la patte inférieure de fixation 40, paroi sensiblement verticale, et une deuxième partie 202 formant une zone creuse de fixation, dans le prolongement latéral de ladite première partie et dans laquelle vient se fixer ladite patte inférieure de fixation de l'échangeur additionnel 3. [0032] Ladite patte inférieure de fixation 40 de l'échangeur additionnel 3, présente une partie verticale support 401 en prolongement de la partie 403 fixée à l'échangeur ad- 6 ditionnel, cette partie verticale 401 étant prolongée latéralement par une partie latérale de fixation 402, qui n'est pas directement dans le prolongement de la partie supérieure 403 fixée à l'échangeur additionnel, et qui présente ainsi une hauteur inférieure à ladite partie verticale support 402, cette partie latérale de fixation 401 comprenant un trou de fixation traversant 400. Cette partie latérale de fixation 401 de la patte, lors de l'installation de l'échangeur additionnel 3, vient s'insérer par guidage le long de la paroi du logement récepteur dans la zone creuse de fixation 202 dudit logement récepteur présent dans le montant du cadre, de sorte que ledit trou traversant de fixation 400 présent dans ladite partie latérale de fixation 401 de la patte de fixation inférieure soit en correspondance avec un trou traversant 200 présent dans une paroi de ladite zone creuse. Un élément de fixation de type mâle 4, par exemple une vis de fixation, est alors inséré dans lesdits deux trous traversants en correspondance 200, 400 afin de maintenir la patte inférieure de fixation 40 au montant transversal intermédiaire 20 dudit cadre structurel 2. [0033] L'installation de l'échangeur additionnel 3 se décompose ainsi en trois étapes principales : [0034] - on entre ledit échangeur additionnel 3 par la face avant du véhicule pour le placer devant la face avant de l'échangeur principal 1, en insérant les pattes de fixation supérieures 41, 42 dans les trous récepteurs 211, 212 du montant supérieur 21 du cadre structurel 2, la patte inférieure de fixation 40 étant disposée dans la première partie 201 à paroi de guidage du logement récepteur présent dans ledit montant transversal intermédiaire 20, puis [0035] - on fait coulisser ledit échangeur additionnel 3 latéralement (vers la droite selon l'exemple) par guidage en translation de la patte de fixation inférieure 40 le long de la paroi de la première partie 201 du logement récepteur de sorte que la partie latérale de fixation 401 de la patte de fixation vienne s'insérer dans la zone creuse de fixation 202 dudit logement récepteur, [0036] - et on finalise la pose verticale dudit échangeur additionnel 3 en laissant reposer les pattes de fixation supérieures 41, 42 respectivement en appui sur la paroi inférieure de leurs trous récepteurs du montant supérieur 211, 212, et on visse un élément de fixation mâle 4 à la fois dans le trou traversant 400 présent dans ladite partie latérale de fixation 401 de la patte de fixation inférieure 40 et dans le trou traversant 200 présent dans la paroi avant de la deuxième partie 202 du logement récepteur du montant transversal intermédiaire 20, lesdits deux trous 200, 400 ayant ainsi été mis en correspondance. [0037] Avantageusement et tel qu'illustré par l'exemple non limitatif (Fig. 1), le cadre structurel 2 comporte des parois de guidage d'air 51, 52, 53 s'étendant vers l'avant du véhicule en direction d'une voie d'entrée d'air, via la calandre ou une ouverture dans le boucher par exemple, pour former un guide d'air autour de et vers l'ensemble de re- 7 froidissement. [0038] Le cadre structurel 2 tel qu'illustré comprend trois parois de guidage d'air, (une paroi supérieure 51 et deux parois latérales gauche 52 et droite 53) disposées selon une composante sensiblement normale au plan moyen formé par ledit cadre 2 pour conduire efficacement l'air entrant depuis la face avant du véhicule (non représentée sur les figures), vers les faisceaux des échangeurs thermiques principal 1 et additionnel 3. En pratique, le cadre structurel 2 peut être un cadre auquel sont solidarisées, par exemple par encliquetage, les parois de guidage d'air, ou bien ledit cadre et lesdites parois peuvent être moulés d'une seule pièce. [0039] Les parois de guidage d'air, notamment la paroi latérale gauche 52 selon l'exemple illustré, peuvent en outre présenter des aménagements, notamment des lumières laissant passer les tuyaux de raccordement de l'échangeur additionnel 3. [0040] L'invention permet ainsi d'adjoindre un échangeur thermique additionnel dans un espace restreint de la valise de refroidissement, et selon un montage facile, et de plus répondant aux contraintes de la vibration du système pendant son utilisation quotidienne. Par ailleurs cet agencement ne nuit pas aux performances du guide d'air. 8 [Revendication 1] [Revendication 2] [Revendication 3] [Revendication 4] [Revendication 5] [Revendication 6] [Revendication 7]