FR3040434A1 - WATER OUTLET BOX - Google Patents
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Abstract
Procédé de fabrication d'un boîtier de sortie d'eau pour un circuit de refroidissement d'un moteur à combustion interne, réalisé en matière plastique, comprenant un capteur de température (12). En outre, le procédé comporte une étape d'intégration définitive du capteur de température (12) au boîtier (1).A method of manufacturing a water outlet housing for a cooling circuit of an internal combustion engine, made of plastic material, comprising a temperature sensor (12). In addition, the method comprises a step of definitive integration of the temperature sensor (12) to the housing (1).
Description
Boîtier de sortie d’eauWater outlet housing
La présente invention concerne, de manière générale, le circuit de refroidissement d’un moteur à combustion interne et se rapporte plus particulièrement aux boîtiers de sortie d’eau. L’invention se réfère, plus précisément, aux boîtiers de sortie d’eau réalisés en matière plastique. Généralement, un véhicule automobile est équipé d’un circuit de refroidissement destiné à réguler la température du moteur à combustion interne dont il est doté, et à assurer son bon fonctionnement. L’abaissement de sa température se fait par le passage d’un liquide de refroidissement, dont la circulation est générée par une pompe. Le liquide est conventionnellement appelé eau, mais correspond la plupart du temps à un liquide réfrigérant.The present invention generally relates to the cooling circuit of an internal combustion engine and relates more particularly to the water outlet housings. The invention refers, more specifically, to the water outlet boxes made of plastic material. Generally, a motor vehicle is equipped with a cooling circuit for regulating the temperature of the internal combustion engine with which it is equipped, and to ensure its proper operation. The lowering of its temperature is done by the passage of a coolant, whose circulation is generated by a pump. The liquid is conventionally called water, but mostly corresponds to a coolant.
Le circuit de refroidissement est en général pourvu d’un boîtier de sortie d’eau, se présentant sous la forme d’une enceinte, et comportant un thermostat et un capteur de température. Le boîtier comprend également une entrée apte à recevoir l’eau venant du moteur, ainsi que deux sorties pour la redirection de cette eau vers un radiateur et vers un aérotherme.The cooling circuit is generally provided with a water outlet housing, in the form of an enclosure, and having a thermostat and a temperature sensor. The housing also includes an inlet adapted to receive water from the engine, as well as two outlets for the redirection of this water to a radiator and a heater.
Lorsque le moteur est chaud, il peut être nécessaire, soit de stabiliser sa température, soit de le refroidir. Dans ce cas, la température élevée de l’eau venant du moteur engendre le mouvement d’une portion du thermostat, qui se rétracte, provoquant l’ouverture de la sortie vers le radiateur. Ce dernier, associé à un ventilateur, refroidit l’eau qui le traverse, avant que celle-ci soit redirigée vers le moteur.When the engine is hot, it may be necessary to either stabilize its temperature or cool it. In this case, the high temperature of the water from the engine causes the movement of a portion of the thermostat, which retracts, causing the opening to the radiator outlet. The latter, associated with a fan, cools the water that passes through it, before it is redirected towards the engine.
Au contraire, lorsque le moteur est froid, il peut être nécessaire d’empêcher le refroidissement de l’eau qui le traverse, afin notamment de garantir son démarrage rapide. Dans ce cas, l’eau venant du moteur est froide, ce qui engendre le mouvement inverse de la portion du thermostat, qui se dilate, et qui a pour conséquence de bloquer la circulation de l’eau vers le radiateur. Le circuit emprunté par l’eau est plus petit que dans le cas précédent. Aussi, le boîtier est généralement doté d’une troisième sortie dite sortie de dérivation ou sortie « by-pass », connectée à un circuit de dérivation. Le mouvement du thermostat provoque en parallèle l’ouverture de la sortie de dérivation. Par conséquent, lorsque le débit d’eau est trop important, l’eau peut circuler à la fois à travers la sortie de dérivation et la sortie vers l’aérotherme, menant au moteur.On the other hand, when the engine is cold, it may be necessary to prevent the cooling of the water flowing through it, in particular to guarantee its rapid start. In this case, the water from the engine is cold, which causes the opposite movement of the portion of the thermostat, which expands, and which has the effect of blocking the flow of water to the radiator. The circuit taken by the water is smaller than in the previous case. Also, the housing is generally provided with a third output called bypass output or output "bypass", connected to a branch circuit. The movement of the thermostat causes parallel opening of the bypass outlet. Therefore, when the water flow is too great, water can flow both through the bypass outlet and the outlet to the heater, leading to the motor.
En outre, l’eau circule par l’aérotherme, destiné à assurer le chauffage de l’habitacle, et ce en permanence, que la sortie vers le radiateur soit ouverte ou fermée. D’autre part, le capteur de température, localisé au niveau du boîtier de sortie d’eau, joue un rôle majeur, en permettant le maintien de la température optimale à tous les régimes de fonctionnement du moteur, notamment en actionnant le moteur électrique du ventilateur associé au radiateur. A cet égard, le capteur est associé au circuit de refroidissement par montage sur le boîtier de sortie d’eau. Un joint torique est intercalé entre le boîtier et le capteur afin de prévenir les risques de fuite, et une agrafe est ajoutée pour maintenir plus efficacement les deux éléments.In addition, the water circulates through the heater, intended to ensure the heating of the passenger compartment, and this permanently, that the output to the radiator is open or closed. On the other hand, the temperature sensor, located at the water outlet housing, plays a major role in maintaining the optimum temperature at all operating speeds of the engine, in particular by operating the electric motor of the engine. fan associated with the radiator. In this regard, the sensor is associated with the cooling circuit by mounting on the water outlet housing. An O-ring is inserted between the housing and the sensor to prevent leakage, and a clip is added to more effectively maintain both elements.
Toutefois, malgré la présence d’un joint, les risques de fuite d’un tel boîtier ne sont pas totalement éliminés.However, despite the presence of a seal, the risk of leakage of such a housing is not completely eliminated.
De plus, lors d’une intervention de maintenance, il peut être nécessaire d’ôter le capteur du boîtier. L’espace libre dans le compartiment moteur du véhicule, à proximité du boîtier, est faible, ce qui rend le démontage peu aisé. Par ailleurs, cette manipulation après-vente implique de conserver cet espace libre, qui ne peut alors pas être envisagé dans le cadre d’une autre fonction. L’invention a donc pour but de remédier à ces inconvénients et de proposer un boîtier de sortie d’eau dont les risques de fuite sont évités et les problèmes rencontrés lors d’une intervention de maintenance sur celui-ci, comme précédemment décrits, écartés.In addition, during a maintenance intervention, it may be necessary to remove the sensor from the housing. The free space in the engine compartment of the vehicle, near the housing, is low, which makes disassembly easy. Moreover, this after-sales manipulation involves keeping this free space, which can not then be considered in the context of another function. The purpose of the invention is therefore to remedy these drawbacks and to propose a water outlet box whose risks of leakage are avoided and the problems encountered during a maintenance intervention on it, as previously described, discarded. .
Il est ainsi proposé un procédé de fabrication d’un boîtier de sortie d’eau pour un circuit de refroidissement d’un moteur à combustion interne, réalisé en matière plastique, comprenant un capteur de température.It is thus proposed a method of manufacturing a water outlet housing for a cooling circuit of an internal combustion engine, made of plastic, comprising a temperature sensor.
En outre, le procédé comporte une étape d’intégration définitive du capteur de température au boîtier.In addition, the method includes a step of definitive integration of the temperature sensor to the housing.
Avantageusement, l’intégration du capteur de température au boîtier est obtenue par une étape de surmoulage dudit capteur.Advantageously, the integration of the temperature sensor to the housing is obtained by a step of overmolding said sensor.
De façon plus avantageuse, l’intégration du capteur de température au boîtier est obtenue par une étape de soudure dudit capteur.More advantageously, the integration of the temperature sensor to the housing is obtained by a welding step of said sensor.
On pourra prévoir que le soudage soit réalisé par soudure miroir.It can be provided that the welding is performed by mirror welding.
Selon un autre mode de réalisation, le soudage correspond à un soudage par vibration. L’invention concerne également un boîtier de sortie d’eau pour un circuit de refroidissement d’un moteur à combustion interne, réalisé en matière plastique, comprenant un thermostat, un capteur de température, une entrée d’eau venant du moteur, et trois sorties d’eau, la première sortie étant destinée à alimenter en eau un aérotherme, la deuxième sortie étant destinée à alimenter un radiateur et la troisième sortie étant destinée à rediriger l’eau lorsque la sortie destinée à alimenter le radiateur en eau est fermée par le thermostat.According to another embodiment, the welding corresponds to vibration welding. The invention also relates to a water outlet housing for a cooling circuit of an internal combustion engine, made of plastic material, comprising a thermostat, a temperature sensor, a water inlet coming from the engine, and three water outlets, the first outlet being intended to supply water to a heater, the second outlet being intended to supply a radiator and the third outlet being intended to redirect the water when the outlet intended to supply the radiator with water is closed by the thermostat.
Le boîtier est obtenu par un procédé de fabrication tel que défini précédemment.The housing is obtained by a manufacturing method as defined above.
De préférence, le capteur de température est localisé de manière à être au contact direct et continu de l’eau.Preferably, the temperature sensor is located so as to be in direct and continuous contact with the water.
Selon une autre caractéristique, le capteur de température peut s’étendre selon l’axe de l’entrée d’eau venant du moteur. L’invention se rapporte aussi à un véhicule automobile pourvu d’un circuit de refroidissement comprenant un boîtier de sortie d’eau en matière plastique, pourvu d’un capteur de température.According to another characteristic, the temperature sensor may extend along the axis of the water inlet coming from the engine. The invention also relates to a motor vehicle provided with a cooling circuit comprising a plastic water outlet housing provided with a temperature sensor.
En outre, le boîtier correspond à un boîtier tel que défini précédemment. D’autres buts, avantages et caractéristiques ressortiront de la description qui va suivre, donnée à titre purement illustratif et faite en référence aux dessins annexés sur les lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d’un boîtier de sortie d’eau selon l’invention ; - la figure 2 est une vue en coupe longitudinale d’un boîtier selon l’invention, comprenant un capteur de température intégré au boîtier par surmoulage ; et - la figure 3 une vue en coupe longitudinale d’un boîtier selon l’invention, comprenant un capteur de température intégré au boîtier par soudage.In addition, the housing corresponds to a housing as defined above. Other objects, advantages and features will become apparent from the following description, given purely by way of illustration and with reference to the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is a perspective view of a water outlet housing; according to the invention; - Figure 2 is a longitudinal sectional view of a housing according to the invention, comprising a temperature sensor integrated into the housing by overmolding; and - Figure 3 a longitudinal sectional view of a housing according to the invention, comprising a temperature sensor integrated into the housing by welding.
Comme illustré aux figures 1 à 3, un boîtier de sortie d’eau selon l’invention est désigné par la référence numérique générale 1. Un tel boîtier 1, réalisé en matière plastique, est destiné à équiper le circuit de refroidissement, non représenté, d’un véhicule automobile pourvu d’un moteur à combustion interne.As illustrated in FIGS. 1 to 3, a water outlet housing according to the invention is designated by the general numerical reference 1. Such a housing 1, made of plastic material, is intended to equip the cooling circuit, not shown, of a motor vehicle provided with an internal combustion engine.
Le boîtier 1 comprend une enceinte 2 creuse comportant trois sorties 3, 4 et 5 pour la redirection d’eau. De préférence, chaque sortie correspond à un conduit de forme cylindrique, connecté à l’enceinte 2. Les extrémités libres 19, 20 et 21 des trois conduits 3, 4 et 5 sont respectivement destinées à être raccordées à un radiateur, un aérotherme et un circuit de dérivation, dont est pourvu le circuit de refroidissement.The housing 1 comprises a hollow chamber 2 having three outlets 3, 4 and 5 for the redirection of water. Preferably, each output corresponds to a cylindrical conduit connected to the enclosure 2. The free ends 19, 20 and 21 of the three conduits 3, 4 and 5 are respectively intended to be connected to a radiator, a heater and a heater. branch circuit, which is provided the cooling circuit.
Comme dans l’exemple illustré, le conduit 3 peut s’étendre dans le prolongement de l’enceinte 2. De plus, le conduit 4 peut être formé de deux portions 4a et 4b. La portion 4a raccorde le conduit 4 à l’enceinte 2 et la portion 4b s’étend parallèlement au conduit 3. Le conduit 5 peut quant à lui être formé de deux portions 5a et 5b où la portion 5a raccorde le conduit 5 à l’enceinte 2. Les portions 5a et 5b s’étendent parallèlement au conduit 3, et le diamètre de la portion 5a peut être légèrement supérieur au diamètre de la portion 5b.As in the example illustrated, the duct 3 may extend in the extension of the chamber 2. In addition, the duct 4 may be formed of two portions 4a and 4b. The portion 4a connects the conduit 4 to the enclosure 2 and the portion 4b extends parallel to the conduit 3. The conduit 5 may in turn be formed of two portions 5a and 5b where the portion 5a connects the conduit 5 to the enclosure 2. The portions 5a and 5b extend parallel to the conduit 3, and the diameter of the portion 5a may be slightly greater than the diameter of the portion 5b.
Par ailleurs, l’agencement et la direction des conduits dépendent de l’encombrement dans le compartiment moteur, autour du boîtier 1, de sorte que l’on ne sort pas du cadre de l’invention si l’orientation des conduits 3, 4 et 5 diffère de celle illustré aux figures 1 à 3.Moreover, the arrangement and direction of the ducts depend on the space in the engine compartment, around the casing 1, so that it is not beyond the scope of the invention if the orientation of the ducts 3, 4 and 5 differs from that illustrated in FIGS. 1 to 3.
On notera que le raccordement des trois extrémités libres 19, 20 et 21 des conduits 3, 4 et 5 aux trois éléments du circuit peut être réalisé par l’intermédiaire de conduits supplémentaires, suffisamment longs.It will be noted that the connection of the three free ends 19, 20 and 21 of the ducts 3, 4 and 5 to the three elements of the circuit can be achieved by means of additional ducts, sufficiently long.
De préférence, le boîtier 1 comprend un élément de contact 6. Dans l’exemple illustré, l’élément 6 est une surface plane fixée à l’enceinte 2, et destinée à être apposée sur la culasse du moteur du véhicule. Des orifices 7, 8, 9 et 10 peuvent être ménagés dans l’élément 6 de manière à recevoir des moyens de fixation, non représentés. Ces moyens de fixations comprennent avantageusement des vis, et sont destinés au maintien du boîtier 1 sur la culasse.Preferably, the housing 1 comprises a contact element 6. In the example illustrated, the element 6 is a flat surface attached to the enclosure 2, and intended to be affixed to the cylinder head of the vehicle engine. Ports 7, 8, 9 and 10 may be formed in the element 6 so as to receive fastening means, not shown. These attachment means advantageously comprise screws, and are intended to hold the housing 1 on the cylinder head.
Comme dans l’exemple illustré, l’enceinte 2 peut être dotée d’une ouverture 11, pouvant être fermée de manière réversible à l’aide d’un bouchon 18. L’ouverture 11 est destinée à la purge manuelle du circuit de refroidissement.As in the illustrated example, the chamber 2 may be provided with an opening 11 which can be reversibly closed by means of a plug 18. The opening 11 is intended for the manual bleeding of the cooling circuit .
Le boîtier 1 comprend également un capteur de température 12, pouvant être logé dans une portion cylindrique 13, fixée à l’enceinte 2.The housing 1 also comprises a temperature sensor 12, which can be housed in a cylindrical portion 13, fixed to the enclosure 2.
Des renfoncements peuvent être ménagés sur le boîtier, de manière à pouvoir faciliter le montage les moyens de fixation au travers des orifices 7, 8, 9 et 10 pour la fixation du boîtier sur la culasse du moteur. Dans l’exemple illustré, les renfoncements 16 et 17 sont réalisés sur le conduit de sortie d’eau 3 pour faciliter l’accès aux orifices 8 et 9.Recesses may be provided on the housing, so as to facilitate mounting the fastening means through the orifices 7, 8, 9 and 10 for fixing the housing on the cylinder head of the engine. In the illustrated example, the recesses 16 and 17 are made on the water outlet duct 3 to facilitate access to the orifices 8 and 9.
En référence aux figures 2 et 3 qui illustrent une coupe longitudinale du boîtier 1, le boîtier 1 comprend une entrée d’eau 14 permettant le passage de l’eau depuis le moteur vers l’enceinte 2. De manière avantageuse, l’entrée 14 est ménagée dans l’élément de contact 6.Referring to Figures 2 and 3 which illustrate a longitudinal section of the housing 1, the housing 1 comprises a water inlet 14 for the passage of water from the engine to the enclosure 2. Advantageously, the inlet 14 is formed in the contact element 6.
De préférence, la portion cylindrique 13 est disposée sur le boîtier 1 de sorte que le capteur de température 12 soit au contact direct et continu de l’eau présente dans l’enceinte 2.Preferably, the cylindrical portion 13 is disposed on the housing 1 so that the temperature sensor 12 is in direct and continuous contact with the water present in the enclosure 2.
En outre, l’enceinte 2 renferme un thermostat 15, agencé de manière à pouvoir contrôler le passage de l’eau de l’enceinte 2 vers le radiateur, par l’intermédiaire de la sortie 3. Dans l’exemple illustré, l’axe longitudinal du thermostat s’étend perpendiculairement à l’axe longitudinal du capteur 12.In addition, the chamber 2 contains a thermostat 15, arranged so as to control the passage of water from the chamber 2 to the radiator, through the outlet 3. In the example shown, the longitudinal axis of the thermostat extends perpendicular to the longitudinal axis of the sensor 12.
On notera que le capteur est, de préférence, disposé à l’opposé de l’entrée d’eau 14 du boîtier 1.Note that the sensor is preferably arranged opposite the water inlet 14 of the housing 1.
Le boîtier 1 représenté sur la figure 2 comprend un capteur de température 12 intégré de manière définitive au boîtier 1, et ce par surmoulage.The housing 1 shown in FIG. 2 comprises a temperature sensor 12 permanently integrated into the housing 1, and this by overmolding.
Par intégration définitive, on entend une fixation telle que le capteur 12 ne peut être séparé du boîtier 1 sans destruction du boîtier 1 ou du capteur 12. L’exemple illustré à la figure 3 diffère de l’exemple illustré à la figure 2 par le fait que le boîtier 1 comprend un capteur de température 12 non pas obtenu par surmoulage, mais par soudage. On peut voir à la figure 3 que le capteur 12 est avantageusement soudé à la portion cylindrique 13, de sorte que deux prolongements 12a et 12b du capteur 12 sont intégrés à la portion 13.Definitive integration means a fixing such that the sensor 12 can not be separated from the housing 1 without destroying the housing 1 or the sensor 12. The example illustrated in FIG. 3 differs from the example illustrated in FIG. fact that the housing 1 comprises a temperature sensor 12 not obtained by overmolding, but by welding. It can be seen in FIG. 3 that the sensor 12 is advantageously welded to the cylindrical portion 13, so that two extensions 12a and 12b of the sensor 12 are integrated into the portion 13.
On notera que le soudage pourra être réalisé par une méthode de soudure miroir ou encore par une méthode de soudage par vibration. L’invention se rapporte également au procédé de fabrication d’un boîtier de sortie d’eau 1 comme précédemment décrit, comprenant une étape dans laquelle le capteur de température 12 est définitivement intégré au boîtier 1.Note that the welding may be performed by a mirror welding method or by a vibration welding method. The invention also relates to the method of manufacturing a water outlet housing 1 as previously described, comprising a step in which the temperature sensor 12 is permanently integrated in the housing 1.
Selon un mode de réalisation, l’étape d’intégration du capteur 12 au boîtier est une étape de surmoulage. Le boîtier 1 est formé autour du capteur de température 12.According to one embodiment, the step of integrating the sensor 12 to the housing is an overmolding step. The housing 1 is formed around the temperature sensor 12.
Selon un autre mode de réalisation, l’étape d’intégration du capteur 12 au boîtier est une étape de soudage. Le capteur de température 12 est soudé sur le boîtier 1.According to another embodiment, the step of integrating the sensor 12 to the housing is a welding step. The temperature sensor 12 is welded to the housing 1.
En outre, l’invention concerne également un véhicule automobile dont le circuit de refroidissement comprend un boîtier de sortie d’eau 1 comme précédemment décrit.In addition, the invention also relates to a motor vehicle whose cooling circuit comprises a water outlet housing 1 as previously described.
La fabrication d’un boîtier selon l’invention est moins coûteuse que la fabrication d’un boîtier classique. Elle ne nécessite pas l’ajout d’un joint torique entre le capteur 12 et le boîtier 1, ni l’ajout d’une agrafe pour maintenir les deux éléments. L’étape de démontage du capteur 12 sur le boîtier 1 est supprimée. Ceci permet ainsi d’utiliser l’espace anciennement destiné au démontage, dans le cadre d’une nouvelle fonction.The manufacture of a housing according to the invention is less expensive than the manufacture of a conventional housing. It does not require the addition of an O-ring between the sensor 12 and the housing 1, nor the addition of a clip to hold the two elements. The step of disassembling the sensor 12 on the housing 1 is removed. This makes it possible to use the space formerly used for dismantling, as part of a new function.
De plus, l’intégration définitive du capteur de température et la suppression du joint torique permet d’éliminer les risques de fuite.In addition, the definitive integration of the temperature sensor and the removal of the O-ring eliminates the risk of leakage.
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