FR3042031A1 - "THERMAL EXCHANGER FOR THE COOLING OF THE AIR OF SUPPLYING OF AN ENGINE, IN PARTICULAR A MOTOR VEHICLE" - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un échangeur (10) thermique pour le refroidissement de l'air de suralimentation d'un moteur, notamment de véhicule automobile, ledit échangeur (10) thermique comportant au moins un faisceau (12) de tubes (14) reliant au moins une boîte (16) d'entrée à une boîte (18) de sortie de l'air de suralimentation, chacun des tubes (14) du faisceau (12) étant séparé par une ouverture (20) de passage d'un flux (F) d'air extérieur, dans lequel des moyens (26) d'obturation sont commandés sélectivement en déplacement par des moyens (28) d'actionnement associés respectivement entre au moins : - une position d'ouverture dans laquelle lesdits moyens (26) d'obturation autorisent la circulation de l'air extérieur à travers lesdites ouvertures (20) de passage pour refroidir ledit air de suralimentation, et - une position de fermeture dans laquelle lesdits moyens (26) d'obturation bloquent la circulation de l'air extérieur à travers lesdites ouvertures (20) de passage, caractérisé en ce que lesdits moyens (28) d'actionnement sont portés au moins en partie par l'une desdites boîtes (16) d'entrée et de sortie (18) de l'air de suralimentation.The invention relates to a heat exchanger (10) for cooling the charge air of an engine, especially a motor vehicle, said heat exchanger (10) having at least one bundle (12) of tubes (14) connecting to the at least one input box (16) to a charge air outlet box (18), each of the tubes (14) of the bundle (12) being separated by an opening (20) for the passage of a flow ( F) of outside air, in which closing means (26) are selectively movably controlled by actuating means (28) associated respectively between at least: - an open position in which said means (26) sealing means allow the circulation of outside air through said passage openings (20) to cool said charge air, and - a closed position in which said closure means (26) block the air circulation. outside through said passage openings (20) , characterized in that said actuating means (28) are carried at least in part by one of said inlet and outlet boxes (16) of the charge air.
Description
« Echangeur thermique pour le refroidissement de l’air de suralimentation d’un moteur, notamment de véhicule automobile » L’invention concerne un échangeur thermique pour le refroidissement de l’air de suralimentation d’un moteur, notamment de véhicule automobile. L’invention concerne plus particulièrement un échangeur thermique pour le refroidissement de l’air de suralimentation d’un moteur, notamment de véhicule automobile, ledit échangeur thermique comportant au moins un faisceau de tubes reliant au moins une boîte d’entrée à une boîte de sortie de l’air de suralimentation, chacun des tubes du faisceau étant séparé par une ouverture de passage d’un flux d’air extérieur, dans lequel des moyens d’obturation sont commandés sélectivement en déplacement par des moyens d’actionnement associés respectivement entre au moins : - une position d’ouverture dans laquelle lesdits moyens d’obturation autorisent la circulation de l’air extérieur à travers lesdites ouvertures de passage pour refroidir ledit air de suralimentation, et - une position de fermeture dans laquelle lesdits moyens d’obturation bloquent la circulation de l’air extérieur à travers lesdites ouvertures de passage.The invention relates to a heat exchanger for cooling the charge air of an engine, especially a motor vehicle. The invention relates more particularly to a heat exchanger for cooling the charge air of an engine, particularly a motor vehicle, said heat exchanger comprising at least one bundle of tubes connecting at least one input box to a box of outlet of the charge air, each of the tubes of the bundle being separated by an opening for the passage of an external air flow, in which closure means are selectively controlled in displacement by actuating means associated respectively between at least: - an open position in which said closure means allow the circulation of the outside air through said passage openings for cooling said supercharging air, and - a closed position in which said sealing means block the flow of outside air through said passage openings.
On connaît de l’état de la technique des exemples d’échangeur thermique de type air-air qui sont notamment, mais non exclusivement, utilisés dans le domaine de l’automobile pour le refroidissement de l’air de suralimentation d’un moteur à combustion interne.Exemplary air-to-air type heat exchangers are known from the state of the art and are particularly, but not exclusively, used in the automotive field for cooling the supercharging air of a combustion engine. internal combustion.
Dans un moteur à combustion interne suralimenté par au moins un turbocompresseur, le turbocompresseur permet d’accroître la puissance et le couple obtenu mais présente l’inconvénient d’augmenter la température de l’air d’admission, dégradant alors au final le rendement du moteur. C’est la raison pour laquelle, des échangeurs encore appelés « RAS >> pour « Refroidisseur d’Air de Suralimentation » sont couramment utilisés pour abaisser la température des gaz d’admission et supprimer les effets négatifs du turbocompresseur.In an internal combustion engine that is supercharged by at least one turbocharger, the turbocharger makes it possible to increase the power and the torque obtained, but has the disadvantage of increasing the temperature of the intake air, thus ultimately degrading the efficiency of the engine. engine. For this reason, exchangers called "RAS" for "Boost Air Cooler" are commonly used to lower the temperature of the intake gases and eliminate the negative effects of the turbocharger.
De plus, l’utilisation d’un tel échangeur permet d’augmenter encore la puissance du moteur, par comparaison à un moteur atmosphérique (dépourvu de turbocompresseur) comme par rapport à un moteur turbocompressé sans échangeur. L’air de suralimentation est conventionnellement refroidi par un échangeur thermique de type air-air (ou « intercooler »), en variante l’échangeur peut également être de type air-eau.In addition, the use of such an exchanger makes it possible to further increase the power of the engine, compared to an atmospheric engine (without turbocharger) as compared to a turbocharged engine without exchanger. The charge air is conventionally cooled by an air-to-air heat exchanger (or "intercooler"), alternatively the exchanger can also be air-water type.
On recherche en permanence à améliorer les performances des moteurs et cela quelles que soient les conditions d’utilisation du véhicule équipé dudit moteur.It is constantly sought to improve the performance of the engines and that whatever the conditions of use of the vehicle equipped with said engine.
Dans des conditions d’utilisation hivernale pour lesquelles les températures de l’air extérieur sont négatives ou proches de 0°C (zéro degrés Celsius), les besoins de refroidissement de l’air de suralimentation sont généralement moindres et surtout on souhaite alors pouvoir limiter le phénomène de condensation survenant dans l’échangeur.In winter conditions for which the outside air temperatures are negative or close to 0 ° C (zero degrees Celsius), the cooling needs of the charge air are generally lower and, above all, it is then desired to be able to limit the phenomenon of condensation occurring in the exchanger.
Le document FR-2.699.870 décrit un exemple d’un tel échangeur (ou radiateur de refroidissement) pour véhicule automobile comportant des moyens d’obturation formés par une multiplicité de volets destinés à réguler la circulation du flux d’air extérieur de refroidissement.The document FR-2.699.870 describes an example of such a heat exchanger (or cooling radiator) for a motor vehicle comprising closure means formed by a multiplicity of flaps for regulating the flow of the outside cooling air flow.
Les volets sont montés pivotants sur un cadre support et agencés en déport à l’avant de l’échangeur de sorte que l’ensemble présente un encombrement particulièrement important selon la direction de circulation de l’air extérieur de refroidissement à travers les ouvertures de l’échangeur. L’encombrement total d’un tel échangeur est pénalisant particulièrement dans un contexte actuel où une compacité accrue du moteur et des autres organes associés est recherchée. En effet, l’espace disponible dans le compartiment moteur d’un véhicule est devenu de plus en plus réduit avec les évolutions techniques.The flaps are pivotally mounted on a support frame and offset in the front of the exchanger so that the assembly has a particularly large space in the direction of circulation of the outside air cooling through the openings of the exchanger. The total size of such an exchanger is penalizing particularly in a current context where increased compactness of the engine and other associated bodies is sought. Indeed, the space available in the engine compartment of a vehicle has become increasingly reduced with technical developments.
Le but de la présente invention est notamment de résoudre au moins une partie des inconvénients de l’art antérieur et de proposer un échangeur thermique compact comportant des moyens d’obturation de conception simple, économique et fiable permettant de réguler avec précision le flux d’air extérieur de refroidissement.The object of the present invention is in particular to solve at least some of the drawbacks of the prior art and to propose a compact heat exchanger comprising shut-off means of simple, economical and reliable design making it possible to precisely regulate the flow of outside air cooling.
Dans ce but, l’invention propose un échangeur thermique pour le refroidissement de l’air de suralimentation d’un moteur du type décrit précédemment, caractérisé en ce que lesdits moyens d’actionnement sont portés au moins en partie par l’une desdites boîtes d’entrée et de sortie de l’air de suralimentation.For this purpose, the invention proposes a heat exchanger for cooling the supercharging air of an engine of the type described above, characterized in that said actuating means are carried at least in part by one of said boxes. inlet and outlet of the charge air.
Avantageusement, l’invention propose d’utiliser des moyens d’obturation perfectionnés pour pouvoir réguler sélectivement le passage du flux d’air extérieur à travers l’échangeur thermique de type air-air afin notamment de limiter le phénomène de condensation dans certaines conditions d’utilisation telles que celles précitées.Advantageously, the invention proposes to use improved closure means to be able to selectively regulate the passage of the outside air flow through the air-to-air type heat exchanger, in particular in order to limit the phenomenon of condensation under certain conditions. such as those mentioned above.
Avantageusement, le volet selon l’invention est entièrement intégré à l’échangeur permettant de préserver la compacité selon la direction de circulation du flux d’air extérieur de refroidissement.Advantageously, the shutter according to the invention is fully integrated in the exchanger to preserve the compactness in the direction of flow of the outside air cooling flow.
Avantageusement, les moyens d’actionnement du volet sont portés par l’une des boîtes à air de suralimentation de l’échangeur.Advantageously, the actuating means of the flap are carried by one of the charge air boxes of the exchanger.
Les moyens d’actionnement du volet sont ainsi déportés latéralement sur l’une des boîtes, telle que la boîte de sortie, pour laisser libre le dessus de l’échangeur qui peut dès lors être superposé avec un autre organe tel qu’un radiateur de refroidissement du moteur.The actuating means of the flap are thus offset laterally on one of the boxes, such as the outlet box, to leave free the top of the exchanger which can then be superimposed with another member such as a radiator of engine cooling.
Avantageusement, les moyens d’obturation perfectionnés selon l’invention peuvent être montés sur un échangeur existant sans nécessiter de modifications complexes et pourraient être commercialisés sous forme de kit adaptable.Advantageously, the improved sealing means according to the invention can be mounted on an existing exchanger without requiring complex modifications and could be marketed as an adaptable kit.
Avantageusement, les moyens d’actionnement comportant le moteur électrique entraînant la roue dont la denture coopère avec la crémaillère solidaire du volet, sont particulièrement compact, en particulier selon la direction de circulation du flux d’air extérieur de refroidissement tout en permettant de réaliser une régulation précise, pas à pas, par la commande en coulissement du volet parallèlement à la face frontale de l’échangeur.Advantageously, the actuating means comprising the electric motor driving the wheel whose teeth cooperate with the integral rack of the flap, are particularly compact, in particular in the direction of flow of the outside air cooling flow while allowing to realize a precise regulation, step by step, by the sliding control of the shutter parallel to the front face of the exchanger.
Avantageusement, la course maximale entre les positions extrêmes d’ouverture et de fermeture est réduite, par exemple de l’ordre de 8 à 10 mm, de sorte que les moyens d’actionnement doivent être précis pour réguler de manière optimale le flux d’air extérieur de refroidissement.Advantageously, the maximum stroke between the extreme positions of opening and closing is reduced, for example of the order of 8 to 10 mm, so that the actuating means must be precise to optimally regulate the flow of outside air cooling.
Selon d’autres caractéristiques de l’invention : - lesdits moyens d’obturation comportent au moins un volet à claires-voies formé par une alternance de lames (30) et de jours, ledit volet étant monté coulissant suivant un plan principal de l’échangeur orthogonal audit flux d’air extérieur et étant déplacé entre lesdites positions d’ouverture et de fermeture par lesdits moyens d’actionnement ; - l’échangeur comporte deux rails de guidage qui, respectivement agencés de part et d’autre du faisceau, reçoivent chacun l’un des deux montants du volet reliant lesdites lames entre elles à leurs extrémités ; - l’un des montants comporte une crémaillère destinée à coopérer avec des moyens d’engrènement complémentaires que comportent les moyens d’actionnement du volet ; lesdits moyens d’engrènement complémentaires comportent au moins une roue munie d’une denture externe qui coopère avec ladite une crémaillère pour provoquer le coulissement du volet vers au moins l’une ou l’autre desdites positions d’ouverture et de fermeture ; - lesdits moyens d’engrènement complémentaires sont déplacés sélectivement par des moyens d’entraînement associés que comportent les moyens d’actionnement du volet ; - les moyens d’entraînement associés comportent au moins un moteur électrique ; - le volet est susceptible d’occuper au moins une position intermédiaire entre lesdites positions d’ouverture et de fermeture ; - le volet est monté du côté d’une face frontale de l’échangeur par laquelle le flux d’air extérieur pénètre en vue de traverser lesdites ouvertures de passage de l’échangeur ; - le volet coulissant est plat et présente une faible épaisseur grâce à quoi l’échangeur présente une compacité globale, notamment selon la direction de circulation du flux d’air extérieur ; - les moyens d’actionnement du volet sont pilotés en fonction de paramètre(s) de fonctionnement comportant au moins la température de l’air extérieur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective qui représente un exemple de réalisation d’un échangeur selon l’invention et qui illustre, en éclaté, le volet à claires-voies formant les moyens mobile d’obturation qui est intégré à l’échangeur pour réguler la circulation de l’air extérieur de refroidissement dans les ouvertures de passage situées entre les tubes du faisceau ; - la figure 2 est une vue de face qui représente l’échangeur selon la figure 1 sur lequel est monté le volet et les moyens d’actionnement associés et qui illustre ledit volet en position d’ouverture, ici totale ; - la figure 3 est une vue en coupe qui représente l’échangeur suivant le plan de coupe lll-lll indiqué sur la figure 2 et qui illustre par des flèches la circulation de l’air extérieur de refroidissement entre les tubes du faisceau, à travers lesdites ouvertures de passage ; - la figure 4 est une vue de face qui représente l’échangeur selon la figure 1 sur lequel est monté le volet et les moyens d’actionnement associés et qui illustre ledit volet en position de fermeture ; - la figure 5 est une vue en coupe qui représente l’échangeur suivant le plan de coupe V-V indiqué sur la figure 4 et qui illustre par des flèches l’interruption, ici totale, de la circulation de l’air extérieur de refroidissement ; - la figure 6 est une vue schématique qui représente en détail les moyens d’actionnement du volet pour en commander le coulissement et qui illustre lesdits moyens d’actionnement comportant, selon l’exemple de réalisation, un moteur électrique pour entraîner en rotation une roue dentée qui coopère par engrènement avec une crémaillère solidaire d’un des montants du volet.According to other features of the invention: - said closure means comprise at least one shutter flap formed by an alternation of blades (30) and days, said flap being slidably mounted along a main plane of the an exchanger orthogonal to said outside air flow and being moved between said open and closed positions by said actuating means; - The exchanger comprises two guide rails which, respectively arranged on either side of the beam, each receive one of the two amounts of the flap connecting said blades together at their ends; one of the uprights comprises a rack intended to cooperate with complementary meshing means that comprise the means for actuating the shutter; said complementary meshing means comprise at least one wheel provided with an external toothing which cooperates with said one rack to cause the sliding of the flap towards at least one or the other of said open and closed positions; said complementary meshing means are selectively displaced by associated drive means that comprise the means for actuating the shutter; the associated drive means comprise at least one electric motor; the flap is capable of occupying at least one intermediate position between said open and closed positions; - The flap is mounted on the side of a front face of the exchanger through which the outside air flow enters to cross said passage openings of the exchanger; - The sliding shutter is flat and has a small thickness whereby the exchanger has a compact overall, especially in the direction of flow of the outside air flow; the means for actuating the flap are controlled as a function of parameter (s) of operation comprising at least the temperature of the outside air. Other features and advantages of the invention will appear on reading the description which follows for the understanding of which reference will be made to the appended drawings in which: FIG. 1 is a perspective view which represents an exemplary embodiment of FIG. an exchanger according to the invention which illustrates, in an exploded manner, the shutter shutter forming the movable shutter means which is integrated in the heat exchanger for regulating the circulation of the outside cooling air in the passage apertures located between the tubes of the bundle; - Figure 2 is a front view which shows the exchanger according to Figure 1 on which is mounted the shutter and the associated actuating means and which illustrates said shutter in the open position, here total; FIG. 3 is a sectional view which represents the heat exchanger along the section plane III-III indicated in FIG. 2 and which illustrates with arrows the circulation of the outside cooling air between the tubes of the bundle, through said passage openings; - Figure 4 is a front view which shows the exchanger according to Figure 1 on which is mounted the shutter and the associated actuating means and which illustrates said shutter in the closed position; - Figure 5 is a sectional view which shows the exchanger along the V-V sectional plane shown in Figure 4 and which illustrates with arrows the interruption, here total, the circulation of outside air cooling; FIG. 6 is a diagrammatic view which shows in detail the means for actuating the shutter to control its sliding and which illustrates said actuating means comprising, according to the embodiment example, an electric motor for rotating a wheel toothed which cooperates by meshing with a rack integral with one of the amounts of the shutter.
Dans la suite de la description, on utilisera par convention et de manière non limitative, les orientations « longitudinale », « verticale » et « transversale » en référence au trièdre (L, V, T) représenté sur les figures et les termes « avant » et « arrière » par rapport à l’orientation longitudinale qui correspond à la direction de circulation de l’air extérieur de refroidissement, les termes « gauche » et « droite » par rapport à l’orientation transversale et les termes « supérieur » et « inférieure » par rapport à l’orientation verticale.In the remainder of the description, the "longitudinal", "vertical" and "transverse" orientations will be used by convention and in a nonlimiting manner with reference to the trihedron (L, V, T) shown in the figures and the terms "before And "backward" with respect to the longitudinal orientation that corresponds to the direction of flow of the outside cooling air, the terms "left" and "right" with respect to the transverse orientation and the terms "upper" and "Lower" than the vertical orientation.
On a représenté sur la figure 1, un échangeur 10 thermique pour le refroidissement de l’air de suralimentation d’un moteur, notamment de véhicule automobile. L’échangeur 10 thermique comporte au moins un faisceau 12 de tubes 14 reliant au moins une boîte 16 d’entrée à une boîte 18 de sortie de l’air de suralimentation. L’air de suralimentation à refroidir circule, depuis la boîte 16 d’entrée jusqu’à la boîte 18 de sortie, à travers les tubes 14 du faisceau 12 qui s’étendent horizontalement, de la droite vers la gauche selon la direction transversale du trièdre (L, V, T).FIG. 1 shows a heat exchanger 10 for cooling the supercharging air of an engine, particularly a motor vehicle. The heat exchanger 10 comprises at least one bundle 12 of tubes 14 connecting at least one input box 16 to a box 18 for outputting the charge air. The supercharging air to be cooled circulates, from the input box 16 to the output box 18, through the tubes 14 of the bundle 12 which extend horizontally, from right to left in the transverse direction of the trihedron (L, V, T).
On a représenté sur la figure 1 par des flèches, l’air de suralimentation entrant dans la boîte 16 et ressortant par la boîte 18 de l’échangeur 1 0.FIG. 1 shows by arrows the charge air entering box 16 and emerging through box 18 of exchanger 101.
Chaque tube 14 du faisceau 12 est séparé du tube suivant par une ouverture 20 destinée au passage d’un flux F d’air extérieur représenté schématiquement par une flèche, l’air extérieur circulant par convention selon la direction longitudinale du trièdre (L, V, T), de l’avant vers l’arrière. L’échangeur 10 comporte, longitudinalement à l’avant, une face 22 verticale, dite frontale, sur laquelle alterne tour à tour un tube 14 et une ouverture 20 de passage tel qu’illustré sur la figure 1.Each tube 14 of the bundle 12 is separated from the next tube by an opening 20 for the passage of a stream F of outside air shown schematically by an arrow, the outside air flowing conventionally in the longitudinal direction of the trihedron (L, V , T), from front to back. The exchanger 10 comprises, longitudinally at the front, a vertical face 22, called the front face, alternately alternating a tube 14 and an opening 20 as shown in Figure 1.
De préférence, les ouvertures 20 sont pourvues d’ailettes 24 formant des intercalaires entre les tubes 14 du faisceau et destinées à favoriser le transfert thermique entre l’air de suralimentation, d’une part, et l’air extérieur de refroidissement, d’autre part.Preferably, the openings 20 are provided with fins 24 forming spacers between the tubes 14 of the bundle and intended to promote heat transfer between the supercharging air, on the one hand, and the external cooling air, somewhere else.
Avantageusement, l’échangeur 10 comporte des moyens 26 d’obturation qui sont commandés sélectivement en déplacement par des moyens 28 d’actionnement pour réguler la circulation d’air extérieur de refroidissement à travers lesdites ouvertures 20 de passage ménagées entre les tubes 14 du faisceau 12.Advantageously, the exchanger 10 comprises closure means 26 which are selectively controlled in displacement by actuating means 28 for regulating the circulation of external cooling air through said passage openings 20 formed between the tubes 14 of the bundle 12.
Selon l’invention les moyens 26 d’obturation comportent au moins un volet à claires-voies représenté en éclaté sur la figure 1, longitudinalement en avant de l’échangeur 10.According to the invention, the closure means 26 comprise at least one shutter flap shown exploded in FIG. 1, longitudinally in front of the exchanger 10.
Le volet à claires-voies, c’est-à-dire ajouré, est formé par une alternance de lames 30 et de jours 32, lesdites lames 30 et jours 32 alternant tour à tour à l’instar des tubes 14 et des ouvertures 20 de passage.The louvered shutter, that is to say perforated, is formed by an alternation of blades 30 and 32 days, said blades 30 and 32 days alternating alternately in the manner of the tubes 14 and openings 20 of passage.
Le volet est monté mobile entre au moins deux positions extrêmes, respectivement une position d’ouverture et une position de fermeture.The flap is movably mounted between at least two extreme positions, respectively an open position and a closed position.
La position d’ouverture du volet correspond à une position dans laquelle lesdits moyens d’obturation autorisent la circulation de l’air extérieur à travers lesdites ouvertures 20 de passage pour refroidir ledit air de suralimentation.The open position of the flap corresponds to a position in which said closure means allow the flow of outside air through said through openings 20 for cooling said charge air.
En position d’ouverture du volet illustrée par les figures 2 et 3, les jours 32 sont agencés verticalement pour se trouver en coïncidence avec lesdites ouvertures 20 tandis que les lames 30 sont positionnées devant les tubes 14 du faisceau 12.In the open position of the shutter illustrated in Figures 2 and 3, the days 32 are arranged vertically to coincide with said openings 20 while the blades 30 are positioned in front of the tubes 14 of the beam 12.
La position de fermeture du volet correspond à une position dans laquelle lesdits moyens d’obturation bloquent la circulation de l’air extérieur de refroidissement à travers lesdites ouvertures 20 de passage.The closed position of the flap corresponds to a position in which said shutter means block the circulation of the outside cooling air through said passage openings.
En position de fermeture du volet illustrée par les figures 4 et 5, les lames 30 sont positionnées verticalement devant lesdites ouvertures 20 tandis que les jours 32, décalés verticalement vers le haut (ou vers le bas) sont eux en coïncidence avec les tubes 14 du faisceau 12.In the closed position of the shutter illustrated in Figures 4 and 5, the blades 30 are positioned vertically in front of said openings 20 while the days 32, offset vertically upward (or downward) are they in coincidence with the tubes 14 of the beam 12.
Le volet est monté coulissant selon la direction verticale, soit suivant un plan orthogonal audit flux F d’air extérieur. Le volet est déplacé en translation entre au moins lesdites positions extrêmes d’ouverture et de fermeture par les moyens 28 d’actionnement.The shutter is slidably mounted in the vertical direction, or in a plane orthogonal to said external air flow F. The flap is moved in translation between at least said extreme open and closed positions by the actuating means.
Avantageusement, les moyens 28 d’actionnement sont portés au moins en partie par l’une 18 desdites boîtes 16 d’entrée et 18 de sortie de l’air de suralimentation.Advantageously, the actuating means 28 are carried at least in part by one of said 18 input boxes 16 and 18 of supercharging air outlet.
Tel qu’illustré sur la figure 1, l’échangeur 10 comporte deux rails 34, 36 de guidage, respectivement un rail 34 droite et un rail 36 gauche, qui s’étendent verticalement et sont agencés transversalement de part et d’autre du faisceau 12.As illustrated in FIG. 1, the exchanger 10 comprises two guiding rails 34, 36, respectively a straight rail 34 and a left rail 36, which extend vertically and are arranged transversely on either side of the beam 12.
Le volet comporte au moins deux montants, respectivement un montant 38 droit et un montant 40 gauche, qui s’étendent verticalement et qui relient entre elles lesdites lames 30, à chacune de leurs extrémités transversales.The flap comprises at least two uprights, respectively upright 38 and upright 40 left, which extend vertically and which connect said blades 30, at each of their transverse ends.
Les rails 34 et 36 de guidage reçoivent respectivement chacun l’un des deux montants 38, 40 du volet lorsque ledit volet est monté en position de fonctionnement tel qu’illustré notamment sur les figures 2 et 4.The rails 34 and 36 for guiding respectively receive one of the two uprights 38, 40 of the shutter when said flap is mounted in the operating position as illustrated in particular in Figures 2 and 4.
Dans l’exemple de réalisation, l’un 40 desdits montants 38, 40 comporte une crémaillère 42 qui est destinée à coopérer avec des moyens 44 d’engrènement complémentaires que comportent les moyens 28 d’actionnement du volet.In the exemplary embodiment, one 40 of said uprights 38, 40 comprises a rack 42 which is intended to cooperate with complementary meshing means 44 that comprise the means 28 for actuating the flap.
De préférence et tel qu’illustré schématiquement sur la figure 6, lesdits moyens 44 d’engrènement complémentaires comportent au moins une roue 46 munie d’une denture 48 externe qui coopère avec ladite crémaillère 42 pour provoquer le coulissement du volet vers au moins l’une ou l’autre desdites positions d’ouverture et de fermeture.Preferably and as schematically illustrated in FIG. 6, said complementary meshing means 44 comprise at least one wheel 46 provided with an external set of teeth 48 which cooperates with said rack 42 to cause the shutter to slide towards at least 1 one or the other of said open and closed positions.
De préférence, la denture 48 est agencée sur une partie seulement de la circonférence de la roue 46 et forme un secteur dentelé en prise avec les crans de la crémaillère 42.Preferably, the toothing 48 is arranged on only a part of the circumference of the wheel 46 and forms a serrated sector meshing with the notches of the rack 42.
Les moyens 44 d’engrènement complémentaires sont déplacés sélectivement par des moyens 50 d’entraînement associés que comportent les moyens 28 d’actionnement du volet.The complementary meshing means 44 are selectively displaced by associated drive means 50 that comprise the means 28 for actuating the flap.
Avantageusement, les moyens 50 d’entraînement associés comportent au moins un moteur électrique.Advantageously, the associated drive means 50 comprise at least one electric motor.
Le moteur 50 électrique entraîne en rotation la roue 46 dont la denture 48 engrenant avec la crémaillère 42 provoque le coulissement vertical du volet par rapport aux rails 34, 36 de guidage, plus généralement à l’échangeur 30.The electric motor 50 rotates the wheel 46, whose teeth 48 meshing with the rack 42 causes the shutter to slide vertically relative to the guide rails 34, 36, more generally to the exchanger 30.
Le coulissement du volet se traduit donc par un déplacement relatif des lames 30 par rapport aux tubes 14 du faisceau 12 et aux ouvertures 22 de passage intercalées.The sliding of the flap thus results in a relative displacement of the blades 30 with respect to the tubes 14 of the bundle 12 and to the passage openings 22 interspersed.
Avantageusement, le volet est susceptible d’occuper au moins une position intermédiaire entre lesdites positions extrêmes d’ouverture et de fermeture.Advantageously, the flap is capable of occupying at least one intermediate position between said extreme open and closed positions.
Grâce à ladite au moins une position intermédiaire (non représentée), les lames 30 peuvent venir n’obturer que partiellement lesdites ouvertures 22 de passage de l’air extérieur permettant alors de faire varier le flux F d’air extérieur et donc le refroidissement de l’air de suralimentation.Thanks to said at least one intermediate position (not shown), the blades 30 can come to only partially close said openings 22 for the passage of outside air, thus making it possible to vary the flow F of outside air and therefore the cooling of the air of supercharging.
Avantageusement, les moyens 28 d’actionnement décrit précédemment et illustré par la figure 6 permettent avec la liaison par engrènement d’obtenir un positionnement précis du volet, celui-ci pouvant s’effectuer par exemple cran par cran.Advantageously, the actuating means 28 previously described and illustrated in FIG. 6 enable the meshing connection to obtain precise positioning of the flap, which can be done for example notch by notch.
De préférence, le volet est monté du côté de la face 22 frontale, c’est-à-dire celle des faces de l’échangeur par laquelle le flux F d’air extérieur arrive en vue de traverser les ouvertures 22 de passage de l’échangeur 10 lorsqu’un refroidissement de l’air de suralimentation est souhaité.Preferably, the flap is mounted on the side of the front face 22, that is to say that of the faces of the exchanger through which the flow F of outside air arrives in order to cross the openings 22 of passage of the exchanger 10 when cooling of the charge air is desired.
Avantageusement, le volet coulissant est globalement plat et présente notamment une faible épaisseur selon la direction longitudinale grâce à quoi l’échangeur 10 équipé d’un tel volet présente une compacité préservée par rapport à l’état de la technique.Advantageously, the sliding shutter is generally flat and has in particular a small thickness in the longitudinal direction whereby the exchanger 10 equipped with such a flap has a compactness preserved compared to the state of the art.
Les dimensions des lames 30 et des jours 32 du volet sont respectivement déterminées en fonction de celles des tubes 14 du faisceau 12 et des ouvertures 22 pour fermer ou ouvrir totalement, voire partiellement, la circulation de l’air extérieur à travers l’échangeur 10.The dimensions of the blades 30 and days 32 of the flap are respectively determined according to those of the tubes 14 of the bundle 12 and the openings 22 to close or open totally or partially the circulation of the outside air through the exchanger 10 .
Avantageusement, les moyens 28 d’actionnement du volet sont pilotés en fonction de paramètre(s) de fonctionnement comportant au moins la température de l’air extérieur.Advantageously, the means 28 for actuating the flap are controlled as a function of parameter (s) of operation comprising at least the temperature of the outside air.
Lorsque la température de l’air extérieur est négative ou proche de 0°C, le volet est avantageusement commandé vers ladite position de fermeture (ou une position intermédiaire) pour réduire ou interdire la circulation du flux F d’air à travers l’échangeur 10 de manière à prévenir à tout le moins la formation de condensation dans l’échangeur 10.When the outside air temperature is negative or close to 0 ° C, the flap is advantageously controlled to said closed position (or an intermediate position) to reduce or prevent the flow of air flow F through the exchanger 10 so as to prevent at least the formation of condensation in the exchanger 10.
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016011049A (en) * | 2014-06-30 | 2016-01-21 | 株式会社ケーヒン・サーマル・テクノロジー | Heat exchanger unit |
| US20180164055A1 (en) * | 2016-12-08 | 2018-06-14 | Hamilton Sundstrand Corporation | Heat exchanger with sliding aperture valve |
| US20180231335A1 (en) * | 2017-02-16 | 2018-08-16 | Hs Marston Aerospace Limited | Flow guide for heat exchanger |
| FR3072452A1 (en) * | 2017-10-13 | 2019-04-19 | Valeo Systemes Thermiques | HEAT EXCHANGER WITH SHUTTERING DEVICE SLIDING AIR PASSAGES |
| US11274888B2 (en) * | 2019-11-28 | 2022-03-15 | Hyundai Motor Company | Intercooler of vehicle |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5968126U (en) * | 1982-10-29 | 1984-05-09 | 日野自動車株式会社 | car front grill |
| US4706461A (en) * | 1986-02-14 | 1987-11-17 | Navistar International Transportation Corp. | Ambient air modulator for engine fluid heat exchanger |
| EP2495521A1 (en) * | 2011-03-02 | 2012-09-05 | DENSO THERMAL SYSTEMS S.p.A. | Heat exchanger of a vehicle provided with a protection grid |
-
2015
- 2015-10-02 FR FR1559397A patent/FR3042031B1/en active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5968126U (en) * | 1982-10-29 | 1984-05-09 | 日野自動車株式会社 | car front grill |
| US4706461A (en) * | 1986-02-14 | 1987-11-17 | Navistar International Transportation Corp. | Ambient air modulator for engine fluid heat exchanger |
| EP2495521A1 (en) * | 2011-03-02 | 2012-09-05 | DENSO THERMAL SYSTEMS S.p.A. | Heat exchanger of a vehicle provided with a protection grid |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016011049A (en) * | 2014-06-30 | 2016-01-21 | 株式会社ケーヒン・サーマル・テクノロジー | Heat exchanger unit |
| US20180164055A1 (en) * | 2016-12-08 | 2018-06-14 | Hamilton Sundstrand Corporation | Heat exchanger with sliding aperture valve |
| US10809021B2 (en) * | 2016-12-08 | 2020-10-20 | Hamilton Sunstrand Corporation | Heat exchanger with sliding aperture valve |
| US20180231335A1 (en) * | 2017-02-16 | 2018-08-16 | Hs Marston Aerospace Limited | Flow guide for heat exchanger |
| FR3072452A1 (en) * | 2017-10-13 | 2019-04-19 | Valeo Systemes Thermiques | HEAT EXCHANGER WITH SHUTTERING DEVICE SLIDING AIR PASSAGES |
| US11274888B2 (en) * | 2019-11-28 | 2022-03-15 | Hyundai Motor Company | Intercooler of vehicle |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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