Brevet FR3118645A1 — publié le 20220708

Un aspect de l’invention concerne un système (100) d’amortissement et de refroidissement d’une source de chaleur d’un véhicule, notamment automobile, comportant une source de chaleur (101); un dispositif de refroidissement (102), et un vérin (103) comportant un cylindre (104) recevant un piston (105) construit et agencé pour se déplacer dans ledit cylindre (104), ledit système (100) comportant en outre : un premier conduit (107) de circulation d’un fluide comportant une première extrémité (108) connectée audit dispositif de refroidissement (102) et une deuxième extrémité (109) connectée à une première chambre (110) dudit vérin (103) ; un deuxième conduit (111) de circulation d’un fluide comportant une troisième extrémité (112) connectée audit dispositif de refroidissement (102) et une quatrième extrémité (113) connectée à une deuxième chambre dudit vérin (114). Figure 2 SYSTÈME D’AMORTISSEMENT ET DE REFROIDISSEMENT D’UNE SOURCE DE CHALEUR D’UN VEHICULE Un aspect de l’invention se rapporte à un système d’amortissement et de refroidissement d’une source de chaleur d’un véhicule. Un aspect de l’invention trouve une application particulièrement intéressante dans le domaine des véhicules automobiles. Un véhicule automobile est habituellement équipé d’amortisseurs. Lorsque la température au sein d’un amortisseur augmente, l'huile devient plus mince et les caractéristiques d'amortissement de celui-ci sont impactés négativement en raison de la perte de viscosité du fluide d'amortissement. Une diminution des caractéristiques d'amortissement est susceptible d’affecter considérablement la stabilité du véhicule. Le document US-A1-4616810 divulgue un système de refroidissement de moteur d’un véhicule utilisé en outre pour refroidir un amortisseur. Comme illustré à la , le moteur 1 du véhicule est refroidi au moyen d’un radiateur 2 contenant un réservoir de liquide de refroidissement qui s'écoule via un tuyau de radiateur 3 vers une pompe à eau. Cette dernière est entraînée par le moteur 1 et fait circuler le liquide de refroidissement à travers le moteur 1 pour le retour au radiateur 2 via un tuyau de retour 5. La circulation, illustrée via des flèches, est contrôlée par une vanne thermostatique 6 qui commande l'écoulement du liquide de refroidissement du tuyau 5 vers l'entrée du radiateur 2 en fonction de la température du liquide de refroidissement. La vanne 6 est fermée au passage du fluide de refroidissement jusqu'à ce que le fluide de refroidissement environnant atteigne une température seuil et que la vanne s'ouvre. En outre, un conduit d'entrée 7 relie le système de refroidissement du moteur à un amortisseur 8. Un conduit de retour 9 commandé par une seconde vanne thermostatique 10 relie l'amortisseur 8 au radiateur 2 pour renvoyer le fluide de refroidissement au radiateur. L’amortisseur 8 est entouré d’un cylindre métallique 11. Ce cylindre métallique forme une chambre 12 annulaire en relation d'échange thermique avec le fluide d'amortissement que contient l’amortisseur 8. Il n'y a pas de communication fluidique entre la chambre annulaire 12 et l’amortisseur 8. Ainsi, l’huile contenue dans l’amortisseur 8 est refroidie, par échange thermique, au moyen du liquide de refroidissement circulant dans la chambre annulaire 12. Un tel système de refroidissement nécessite toutefois un nombre considérable de composants générant, d’une part, un coût de revient élevé et, d’autre part, un encombrement important. Le but de l’invention est de pallier les inconvénients de l’art antérieur en proposant un système d’amortissement et de refroidissement d’une source de chaleur d’un véhicule présentant un encombrement réduit et un coût de fabrication minimisé. Dans ce contexte, l’invention se rapporte ainsi, dans son acceptation la plus large, à un système d’amortissement et de refroidissement d’une source de chaleur d’un véhicule. Le système comporte : une source de chaleur; un dispositif de refroidissement de la source de chaleur; un vérin comportant un cylindre recevant un piston construit et agencé pour se déplacer dans le cylindre, le vérin comportant une première chambre et une deuxième chambre séparées l’une de l’autre par le piston ; le système d’amortissement et de refroidissement étant caractérisé en ce qu’il comporte : un premier conduit de circulation d’un fluide comportant une première extrémité connectée au dispositif de refroidissement et une deuxième extrémité connectée à la première chambre du vérin ; un deuxième conduit de circulation d’un fluide comportant une troisième extrémité connectée au dispositif de refroidissement et une quatrième extrémité connectée à la deuxième chambre du vérin; la source de chaleur coopérant par échange thermique avec le premier conduit ou le deuxième conduit. Autrement dit, le système selon cet aspect de l’invention mutualise les composants du système d’amortissement avec ceux du système de refroidissement et permet ainsi de réduire le nombre de composants utilisés. Par exemple, la pompe de circulation du liquide de refroidissement habituellement utilisée est supprimée. Le débattement du vérin utilisé pour l’amortissement du véhicule permet de faire circuler le fluide. Le coût d’un tel système d’amortissement et de refroidissement est par conséquent réduit. En outre, l’encombrement d’un tel système est également réduit par comparaison avec ceux de l’art antérieur. Outre les caractéristiques qui viennent d’être évoquées dans le paragraphe précédent, le système d’amortissement et de refroidissement d’une source de chaleur d’un véhicule peut présenter une ou plusieurs caractéristiques complémentaires parmi les suivantes, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles. Selon un aspect de l’invention non limitatif, le système comporte un dispositif d’aiguillage du fluide construit et agencé pour : dans une première direction de déplacement du piston, forcer le fluide à passer par le dispositif de refroidissement et la source de chaleur, dans une deuxième direction opposée de déplacement du piston, forcer le fluide à court-circuiter le dispositif de refroidissement et la source de chaleur. Selon un aspect de l’invention non limitatif, le dispositif d’aiguillage comporte : un premier clapet unidirectionnel disposé sur le premier conduit ou le deuxième conduit, ledit premier clapet unidirectionnel laissant passer le fluide dans un premier sens, un deuxième clapet unidirectionnel disposé entre le premier conduit et le deuxième conduit, ledit deuxième clapet unidirectionnel laissant passer le fluide dans un deuxième sens opposé audit premier sens. Selon un aspect de l’invention non limitatif, le premier conduit et le deuxième conduit présentent un diamètre compris entre 8 et 12 mm. Selon un aspect de l’invention non limitatif, le premier conduit ou le deuxième conduit est enroulé sur une longueur déterminée de façon à former une partie hélicoïdale. Selon un aspect de l’invention non limitatif, le premier conduit ou le deuxième conduit présente dans la partie hélicoïdale un diamètre restreint compris entre 5 et 6 mm. Selon un aspect de l’invention non limitatif, un dispositif de compensation d’une différence de volume de fluide entre la première chambre et la deuxième chambre est connecté au premier conduit ou au deuxième conduit. Selon un aspect de l’invention non limitatif, le système comporte un dispositif de compensation des oscillations du vérin sur une gamme de fréquence prédéterminée, ledit dispositif de compensation des oscillations du vérin étant connecté à la deuxième extrémité et à la quatrième extrémité. Selon un aspect de l’invention non limitatif, le fluide est du glycol. Un autre aspect de l’invention porte sur un véhicule automobile comportant un système d’amortissement et de refroidissement d’une source de chaleur d’un véhicule selon l’un quelconque des aspects de l’invention précités. L’invention et ses différentes applications seront mieux comprises à la lecture de la description qui suit et à l’examen des figures qui l’accompagnent. illustre de façon schématique un système d’amortissement et de refroidissement d’un amortisseur embarqué dans un véhicule conforme à un état de la technique ; représente de façon schématique un exemple de réalisation d’un système d’amortissement et de refroidissement d’une source de chaleur d’un véhicule selon un aspect de l’invention. représente de façon schématique un exemple de réalisation d’un système d’amortissement et de refroidissement d’une source de chaleur d’un véhicule selon un aspect de l’invention. illustre de façon schématique un véhicule selon un aspect de l’invention embarquant un système d’amortissement et de refroidissement d’une source de chaleur d’un véhicule conforme à ceux illustrés aux figures 2 et 3. Sauf précision contraire, un même élément apparaissant sur des figures différentes présente une référence unique. La illustre un exemple de réalisation d’un système 100 d’amortissement et de refroidissement d’une source de chaleur d’un véhicule, notamment automobile. Le système 100 comporte : une source de chaleur 101, par exemple formée par une batterie de traction ou un moteur électrique ; un dispositif de refroidissement 102, par exemple formé par un radiateur ; un vérin 103 comportant un cylindre 104 recevant un piston 105 construit et agencé pour se déplacer dans le cylindre 104. Le vérin 103 comporte en outre une tige 106 liée mécaniquement à la caisse du véhicule de sorte à assurer l’amortissement de celle-ci. Le système 100 comporte en outre un premier conduit 107 de circulation d’un fluide comportant une première extrémité 108 connectée au dispositif de refroidissement 102 et une deuxième extrémité 109 connectée à une première chambre 110 du vérin, la première chambre 110 recevant la tige 106 du vérin 103. Dans cet exemple de réalisation, la source de chaleur 101 coopère par échange thermique avec le premier conduit 107. En outre, le premier conduit 107 connecté à la première chambre 110 du vérin 103 est enroulé sur une longueur déterminée de façon à former une partie hélicoïdale 115. L’association de cette partie hélicoïdale 115 et du vérin 103 permet de former une suspension inertielle. Le système 100 comporte également un deuxième conduit 111 de circulation d’un fluide comportant une troisième extrémité 112 connectée au dispositif de refroidissement 102 et une quatrième extrémité 113 connectée à une deuxième chambre 114 du vérin 103. Dans une mise en œuvre non limitative, le fluide utilisé est du glycol. Sa faible viscosité offre la possibilité d’utiliser des conduits 107, 111 dont le diamètre est réduit. Ainsi, le premier conduit 107 et le deuxième conduit 111 peuvent présenter un diamètre compris entre 8 et 12 mm. Ce faible diamètre apporte une souplesse aux premier et deuxième conduits 107, 111 et permet de les façonner aisément. Grâce au glycol, le diamètre du premier conduit 107 peut présenter dans sa partie hélicoïdale 115 un diamètre restreint compris entre 5 et 6 mm. En outre, le glycol est plus dense que l’huile et offre un amortissement plus efficace. De plus, le glycol est un fluide caloporteur qui peut être utilisé, par exemple, pour le refroidissement des moteurs thermiques, le refroidissement des moteurs électriques ou encore batteries de tractions pour les véhicules hybrides ou électriques. Le système 100 comporte en outre un dispositif d’aiguillage 116 du fluide. Le dispositif d’aiguillage 116 du fluide est construit et agencé pour dans une première direction de déplacement du piston 105, forcer le fluide dans un premier sens de circulation passant par le dispositif de refroidissement 102 et la source de chaleur 101. Le sens de circulation du fluide est illustré sur la via des flèches. Dans cet exemple, le fluide circule de la deuxième 114 vers la première chambre 110 en passant par le dispositif de refroidissement 102 puis la source de chaleur 101. Le dispositif d’aiguillage 116 du fluide est construit et agencé pour dans une deuxième direction opposée de déplacement du piston 105, forcer le fluide dans un deuxième sens de circulation évitant le dispositif de refroidissement 102 et la source de chaleur 101. Autrement dit, le fluide circule de la première chambre 110 vers la deuxième chambre 114 sans passer par la source de chaleur 101 et le dispositif de refroidissement 102. Le sens opposé de circulation du fluide est représenté sur la au moyen de flèches. Dans l’exemple illustré, le dispositif d’aiguillage 116 comporte un premier clapet unidirectionnel 117 disposé sur le premier conduit 107, le premier clapet unidirectionnel 117 laissant passer le fluide dans un premier sens. Dans l’exemple illustré, ce premier clapet unidirectionnel 117 autorise une circulation du fluide en provenance de la deuxième chambre 114 vers la première chambre 110 à passer par le dispositif de refroidissement 102 et de la source de chaleur 101. Le dispositif d’aiguillage 116 comporte également un deuxième clapet unidirectionnel 118 disposé entre le premier conduit 107 et le deuxième conduit 111, le deuxième clapet unidirectionnel 118 laissant passer le fluide dans un deuxième sens opposé au premier sens. Dans l’exemple illustré à la , l’association du premier clapet unidirectionnel 117 et du deuxième clapet unidirectionnel 118 permet de court-circuiter le dispositif de refroidissement 102 et la source de chaleur 101 tout en autorisant une circulation du fluide en provenance de la deuxième chambre 114 vers la première chambre 110. Autrement dit, dans les modes de réalisation illustrés au figures 2 et 3, en compression, le fluide circule dans la partie suspension inertielle et dans la partie circuit de refroidissement. En détente, le fluide circule uniquement dans la partie suspension inertielle. Le dispositif d’aiguillage 116, impose en effet au fluide de circuler dans la partie refroidissement que dans un seul sens de débattement du vérin pour forcer le fluide à transporter la chaleur. Cela permet d’éviter que le fluide rentre et sorte de la zone à refroidir sans avoir le temps nécessaire pour évacuer la chaleur. En fonctionnement, le vérin 103 est soumis au débattement de caisse du véhicule et de la roue dans un mouvement alternatif permanent, entrainant un changement de sens de déplacement du fluide dans la partie hélicoidale 115 mais toujours le même sens dans le dispositif de refroidissement 102 et la source de chaleur 101 remplaçant ainsi la pompe de circulation. Dans les exemples de réalisation illustrés, il est choisi de faire circuler le fluide dans le dispositif de refroidissement et la source de chaleur dans le sens de la compression. Il est possible de faire circuler le fluide dans le dispositif de refroidissement et la source de chaleur dans le sens de la détente. Pour cela, il suffit d’inverser le sens des premier et deuxièmes clapets unidirectionnels 117, 118. Dans l’exemple illustré, le système 100 comporte en outre un dispositif de compensation d’une différence de volume 119 de fluide entre la première chambre 110 et la deuxième chambre 114. En effet, la première chambre 110 reçoit la tige 106 du vérin de sorte que le volume de fluide contenu dans la première chambre 110 est moindre que le volume de fluide contenu dans la deuxième chambre 114. Dans l’exemple illustré, le système 100 comporte également un dispositif de compensation des oscillations 120 du vérin 103 sur une gamme de fréquence prédéterminée. De façon non limitative, ce dispositif de compensation des oscillations 120 est formé par deux clapets unidirectionnels montés tête bèche en parallèle. Le dispositif de compensation des oscillations 120 est connecté à une première extrémité, à la deuxième extrémité 109 du premier conduit 107 et, à une deuxième extrémité, à la quatrième extrémité 113 du deuxième conduit 111. Selon un autre aspect illustré sur la , l’invention se rapporte également à un véhicule 121. Le véhicule 121 comporte un système 100 d’amortissement et de refroidissement d’une source de chaleur d’un véhicule, par exemple conforme à celui illustré aux figures 2 et 3. Système (100) d’amortissement et de refroidissement d’une source de chaleur d’un véhicule, notamment automobile, comportant : une source de chaleur (101); un dispositif de refroidissement (102) de ladite source de chaleur (101); un vérin (103) comportant un cylindre (104) recevant un piston (105) construit et agencé pour se déplacer dans ledit cylindre (104), ledit vérin (103) comportant une première chambre (110) et une deuxième chambre (114) séparées l’une de l’autre par ledit piston (105) ; ledit système (100) d’amortissement et de refroidissement étant caractérisé en ce qu’il comporte : un premier conduit (107) de circulation d’un fluide comportant une première extrémité (108) connectée audit dispositif de refroidissement (102) et une deuxième extrémité (109) connectée à la première chambre (110) dudit vérin (103) ; un deuxième conduit (111) de circulation d’un fluide comportant une troisième extrémité (112) connectée audit dispositif de refroidissement (102) et une quatrième extrémité (113) connectée à la deuxième chambre dudit vérin (114); ladite source de chaleur (101) coopérant par échange thermique avec ledit premier conduit (107) ou ledit deuxième conduit (111). Système (100) d’amortissement et de refroidissement selon la revendication précédente caractérisé en ce qu’il comporte un dispositif d’aiguillage (116) du fluide construit et agencé pour : dans une première direction de déplacement du piston (105), forcer le fluide à passer par le dispositif de refroidissement (102) et la source de chaleur (101), dans une deuxième direction opposée de déplacement du piston (105), forcer le fluide à court-circuiter le dispositif de refroidissement (102) et la source de chaleur (101). Système (100) d’amortissement et de refroidissement selon la revendication précédente caractérisé en ce que le dispositif d’aiguillage (116) comporte : un premier clapet unidirectionnel (117) disposé sur le premier conduit (107) ou le deuxième conduit (111), ledit premier clapet unidirectionnel (117) laissant passer le fluide dans un premier sens, un deuxième clapet unidirectionnel (118) disposé entre le premier conduit (107) et le deuxième conduit (111), ledit deuxième clapet unidirectionnel (118) laissant passer le fluide dans un deuxième sens opposé audit premier sens. Système (100) d’amortissement et de refroidissement selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le premier conduit (107) et le deuxième conduit (111) présentent un diamètre compris entre 8 et 12 mm. Système (100) d’amortissement et de refroidissement selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le premier conduit (107) ou le deuxième conduit (111) est enroulé sur une longueur déterminée de façon à former partie hélicoïdale (115). Système (100) d’amortissement et de refroidissement selon la revendication précédente caractérisé en ce que le premier conduit (107) ou du deuxième conduit (111) présente dans la partie hélicoïdale (115) un diamètre restreint compris entre 5 et 6 mm. Système (100) d’amortissement et de refroidissement selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu’un dispositif de compensation d’une différence de volume (119) de fluide entre la première chambre (110) et la deuxième chambre (114) est connecté au premier conduit (107) ou au deuxième conduit (108). Système (100) d’amortissement et de refroidissement selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu’il comporte un dispositif de compensation des oscillations du vérin (120) sur une gamme de fréquence prédéterminée, ledit dispositif de compensation des oscillations du vérin (120) étant connecté à la deuxième extrémité (109) et à la quatrième extrémité (113). Système (100) d’amortissement et de refroidissement selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le fluide est du glycol. Véhicule (121), notamment automobile, caractérisé en ce qu’il comporte un système (100) d’amortissement et de refroidissement d’une source de chaleur (101) d’un véhicule selon l’une quelconque des revendications précédentes.