FR3132666A1 - Agencement comprend au moins un vase de dégazage et un élément fonctionnel d’un groupe motopropulseur. - Google Patents
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Abstract
Titre . L’invention porte sur un agencement (1) pour un véhicule, notamment du type d’une automobile, comprenant une caisse (10) sur laquelle est fixé au moins un élément fonctionnel (2) par l’intermédiaire d’un moyen de filtration de vibrations mécaniques, caractérisé en ce qu'au moins un vase d'expansion (3, 4) destiné à contenir du liquide de refroidissement est fixé audit élément fonctionnel (2).L’invention porte sur un véhicule ayant un tel agencement et sur un procédé d’assemblage d’un tel agencement. Figure d’abrégé : [Fig.1]
Description
L’invention concerne un agencement pour véhicule comprenant au moins un module de dégazage et un élément fonctionnel. L’invention porte encore sur un véhicule comprenant un tel agencement. L’invention porte aussi sur un procédé d’assemblage d’un agencement.
Un véhicule, en particulier un véhicule automobile, comprend un groupe motopropulseur. Un tel groupe motopropulseur comprend généralement au moins un moteur à combustion interne et/ou au moins un moteur électrique. Le véhicule automobile peut comprendre un premier circuit d’écoulement d’un fluide caloporteur pour le management à combustion interne de l’habitacle, dans lequel la température nominale du fluide caloporteur avoisine les 70°C. Le véhicule automobile peut comprendre un second circuit d’écoulement d’un fluide caloporteur pour le management thermique des éléments constitutifs du groupe motopropulseur, dans lequel la température nominale du fluide caloporteur avoisine les 50°C.
La différence de températures nominales entre les premier et second circuits susmentionnés implique l’usage de dispositifs de dégazage dédiés à chacun des circuits. De tels dispositifs de dégazage sont utiles afin d’éviter le déjaugeage des pompes de mise en pression du fluide caloporteur circulant dans les circuits.
La différence de températures nominales entre les premier et second circuits susmentionnés implique l’usage de dispositifs de dégazage dédiés à chacun des circuits. De tels dispositifs de dégazage sont utiles afin d’éviter le déjaugeage des pompes de mise en pression du fluide caloporteur circulant dans les circuits.
Il est ainsi connu de fixer à la structure du véhicule, laquelle délimite pour partie le compartiment moteur, les dispositifs de dégazage, bien souvent en des positions bien distinctes sur caisse. Cela engendre une distance entre chacun des dispositif de dégazage et le circuit hydraulique qu’il faut combler par l’ajout de tubulures d’écoulement du fluide dans un environnement contraignant du fait du peu de place disponible. En outre, l’architecture du groupe motopropulseur influence la localisation du point le plus haut du circuit hydraulique, ce qui a une incidence directe sur la disposition du dispositif de dégazage. Ce dernier devant être situé au niveau du point le plus haut du circuit hydraulique, leur agencement sur caisse dépend alors fortement de l’architecture du circuit hydraulique, elle-même façonnée par la typologie du groupe motopropulseur.
Il a en outre été relevé lors d’un choc du véhicule contre un obstacle externe, le déplacement de tout ou partie du groupe motopropulseur vers l’au moins un des dispositifs de dégazage, ce qui peut s’avérer dangereux du fait de la présence d’équipements à proximité, notamment des équipements électriques lorsque le véhicule est équipé d’un groupe motopropulseur ayant un moteur électrique.
Une telle situation n’est pas acceptable.
Une telle situation n’est pas acceptable.
Le but de l’invention est de fournir un agencement remédiant aux inconvénients ci-dessus. En outre l’invention vise à améliorer le montage des dispositifs de dégazage, tant en ce qui concerne leur cout de fabrication, leur facilité d’assemblage ainsi que leur robustesse d’assemblage.
L’invention concerne un agencement pour un véhicule, notamment du type d’une automobile, comprenant une caisse sur laquelle est fixé au moins un élément fonctionnel par l’intermédiaire d’un moyen de filtration de vibrations mécaniques. Elle se caractérise par le fait qu'au moins un vase d'expansion destiné à contenir un fluide caloporteur est fixé audit élément fonctionnel.
L’agencement peut comprendre les caractéristiques suivantes, prises séparément ou en combinaison entre-elles :
- l’élément fonctionnel est un composant d’un groupe motopropulseur, notamment un groupe motopropulseur électrique comportant un contrôleur électrique de puissance configuré pour fournir un courant électrique de charge à une batterie, ou un composant d’un groupe motopropulseur thermique ou hybride comportant un moteur à combustion interne ;
- des premier et second vases d’expansion sont reliés respectivement à des circuits hydrauliques distincts, notamment un circuit de chauffage de l’habitacle comportant un aérotherme, et un circuit de refroidissement d’au moins un composant d’un groupe motopropulseur ;
- une patte de fixation est fixée directement à un élément fonctionnel, notamment un moteur à combustion interne ou un contrôleur électronique de puissance, les vases d'expansion étant fixés à la patte de fixation ;
- la patte de fixation est assemblée par vissage à l’élément fonctionnel, et/ou en ce que chacun des vases d'expansion est assemblé à la patte de fixation par clippage et/ou vissage ;
- la patte de fixation comprend un corps, notamment du type d’une paroi longitudinale, et des platines de fixation destinée à la fixation par vissage de la patte de fixation sur l’élément fonctionnel, et des premier et second moyens de fixation s’étendant perpendiculairement aux platines de manière à former au moins une équerre, notamment des équerres d’extrémité et au moins une équerre centrale, contre laquelle des première et seconde interfaces de fixation des vases d’expansion sont destinées à venir en butée, notamment en butée verticale par le dessus de l’équerre ;
- chaque équerre d’extrémité comprend une ouverture au travers de laquelle s’étend la première interface de fixation, notamment du type d’un dispositif de fixation rapide par clipsage du vase d’expansion sur la patte de fixation ;
- le second moyen de fixation comprend une tige filetée ou un goujon, notamment soudé, destiné à la fixation par vissage d’au moins un des vases d’expansion par l’intermédiaire de ladite seconde interfaces de fixation ;
- chacun des circuits hydrauliques comprend un piquage relié hydrauliquement à une bride d’interconnexion d’un des vases d’expansion, la bride d’interconnexion étant située du côté opposé auxdites des première et seconde interfaces de fixation du vase d’expansion à l’élément fonctionnel ;
- chaque vase d’expansion comprend une forme globalement parallélépipédique, et un conduit de remplissage en liquide caloporteur fermé par un bouchon, le conduit de remplissage étant situé sur un côté avant du vase d’expansion comportant lesdits première et seconde interfaces de fixation ;
- les vases d'expansion sont configurés pour contenir chacun au moins un litre de liquide de refroidissement ;
- les vases d'expansion sont positionnés sensiblement au milieu d'un compartiment moteur du véhicule suivant un axe transversal ;
- les vases d'expansion sont positionnés sensiblement vers l'arrière de l’élément fonctionnel suivant l'axe longitudinal ;
- les vases d'expansion comprennent une forme globalement allongée parallèlement à un axe transversal du véhicule.
- l’élément fonctionnel est un composant d’un groupe motopropulseur, notamment un groupe motopropulseur électrique comportant un contrôleur électrique de puissance configuré pour fournir un courant électrique de charge à une batterie, ou un composant d’un groupe motopropulseur thermique ou hybride comportant un moteur à combustion interne ;
- des premier et second vases d’expansion sont reliés respectivement à des circuits hydrauliques distincts, notamment un circuit de chauffage de l’habitacle comportant un aérotherme, et un circuit de refroidissement d’au moins un composant d’un groupe motopropulseur ;
- une patte de fixation est fixée directement à un élément fonctionnel, notamment un moteur à combustion interne ou un contrôleur électronique de puissance, les vases d'expansion étant fixés à la patte de fixation ;
- la patte de fixation est assemblée par vissage à l’élément fonctionnel, et/ou en ce que chacun des vases d'expansion est assemblé à la patte de fixation par clippage et/ou vissage ;
- la patte de fixation comprend un corps, notamment du type d’une paroi longitudinale, et des platines de fixation destinée à la fixation par vissage de la patte de fixation sur l’élément fonctionnel, et des premier et second moyens de fixation s’étendant perpendiculairement aux platines de manière à former au moins une équerre, notamment des équerres d’extrémité et au moins une équerre centrale, contre laquelle des première et seconde interfaces de fixation des vases d’expansion sont destinées à venir en butée, notamment en butée verticale par le dessus de l’équerre ;
- chaque équerre d’extrémité comprend une ouverture au travers de laquelle s’étend la première interface de fixation, notamment du type d’un dispositif de fixation rapide par clipsage du vase d’expansion sur la patte de fixation ;
- le second moyen de fixation comprend une tige filetée ou un goujon, notamment soudé, destiné à la fixation par vissage d’au moins un des vases d’expansion par l’intermédiaire de ladite seconde interfaces de fixation ;
- chacun des circuits hydrauliques comprend un piquage relié hydrauliquement à une bride d’interconnexion d’un des vases d’expansion, la bride d’interconnexion étant située du côté opposé auxdites des première et seconde interfaces de fixation du vase d’expansion à l’élément fonctionnel ;
- chaque vase d’expansion comprend une forme globalement parallélépipédique, et un conduit de remplissage en liquide caloporteur fermé par un bouchon, le conduit de remplissage étant situé sur un côté avant du vase d’expansion comportant lesdits première et seconde interfaces de fixation ;
- les vases d'expansion sont configurés pour contenir chacun au moins un litre de liquide de refroidissement ;
- les vases d'expansion sont positionnés sensiblement au milieu d'un compartiment moteur du véhicule suivant un axe transversal ;
- les vases d'expansion sont positionnés sensiblement vers l'arrière de l’élément fonctionnel suivant l'axe longitudinal ;
- les vases d'expansion comprennent une forme globalement allongée parallèlement à un axe transversal du véhicule.
L’invention a aussi trait à un véhicule automobile, notamment électrique ou hybride, comprenant un compartiment moteur ainsi que l’agencement susmentionné.
L’invention concerne également un procédé d'assemblage de l’agencement susmentionné, comprenant :
- une étape d'assemblage de la patte de fixation sur l’élément fonctionnel, puis
- une étape de montage de l’élément fonctionnel équipé de la patte de fixation dans un compartiment moteur du véhicule, puis
- une étape d’indexage de chacun des vases d’expansion sur la patte de fixation, selon une cinématique parallèle à un axe vertical du véhicule, puis
- une étape de pré-assemblage de chacun des vases d’expansion sur la patte de fixation, notamment par l’intermédiaire d’une première interface de fixation clipsée sur un premier moyen de fixation de la patte, puis
- une étape de fixation de chacun des vases d'expansion sur la patte de fixation, notamment par l’intermédiaire d’une seconde interface de fixation visée sur un second moyen de fixation de la patte de fixation.
- une étape d'assemblage de la patte de fixation sur l’élément fonctionnel, puis
- une étape de montage de l’élément fonctionnel équipé de la patte de fixation dans un compartiment moteur du véhicule, puis
- une étape d’indexage de chacun des vases d’expansion sur la patte de fixation, selon une cinématique parallèle à un axe vertical du véhicule, puis
- une étape de pré-assemblage de chacun des vases d’expansion sur la patte de fixation, notamment par l’intermédiaire d’une première interface de fixation clipsée sur un premier moyen de fixation de la patte, puis
- une étape de fixation de chacun des vases d'expansion sur la patte de fixation, notamment par l’intermédiaire d’une seconde interface de fixation visée sur un second moyen de fixation de la patte de fixation.
Ces objets, caractéristiques et avantages de la présente invention seront exposés en détail dans la description suivante d’un mode de réalisation et d’un mode d’exécution d’un procédé faite à titre non-limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles :
La est une vue schématique d’un agencement comprenant un groupe motopropulseur selon un mode de réalisation de l’invention.
La est une vue schématique d’un dispositif de dégazage ayant plusieurs vases d’expansion, selon un mode de réalisation.
La est une vue en coupe longitudinale d’axe vertical de l’agencement de la , selon l’invention.
La
La
La
La est une vue en perspective d'un agencement 1 selon un mode de réalisation de l'invention.
L'agencement 1 comprend au moins un élément fonctionnel 2 et des vases d'expansion 3, 4. L'agencement 1 illustré est intégré dans un compartiment moteur d'un véhicule automobile de type hybride de sorte que l’élément fonctionnel 2 peut être un moteur à combustion interne 20, et le contrôleur électronique de puissance 21 destiné à la charge de la batterie. Le moteur électrique est alimenté en énergie par une batterie, et est configuré pour entraîner des roues motrices du véhicule en complément ou en se substituant au moteur thermique. Le compartiment moteur est un volume dans lequel sont agencés différents organes du groupe motopropulseur du véhicule parmi lesquels ledit moteur à combustion interne 20 du véhicule, ainsi qu’au moins des composants électriques reliés au moteur électrique, parmi lesquels se trouve un contrôleur électronique de puissance 21, qui sont à refroidir.
Selon une variante de réalisation non représentée, le groupe motopropulseur comprend uniquement un moteur thermique ou un moteur électrique, de sorte qu’il s’agit soit d’un véhicule thermique, soit d’un véhicule électrique. Ainsi, selon la typologie du groupe motopropulseur, l’élément fonctionnel 2 à refroidir peut être un moteur à combustion interne 20 ou un contrôleur électronique de puissance 21 destiné à la charge de la batterie.
Le compartiment moteur peut être de préférence positionné à l'avant du véhicule et être recouvert d'un capot qui s'étend en contrebas d'un parebrise du véhicule. Dans ce cas, la caisse 10 délimitant le compartiment moteur comprend une traverse d’auvent 11 s’étendant au bas du parebrise et reliant entre eux les côtés latéraux de la caisse du véhicule.
Toutefois, il pourrait tout aussi être envisagé que le compartiment moteur est positionné à l’arrière du véhicule sans sortir du cadre de l’invention.
Toutefois, il pourrait tout aussi être envisagé que le compartiment moteur est positionné à l’arrière du véhicule sans sortir du cadre de l’invention.
Le véhicule hydride comprend un circuit hydraulique destiné au refroidissement d’au moins un composant du groupe motopropulseur. Ce circuit hydraulique peut être qualifié de premier circuit hydraulique.
Le vase d’expansion 3 est ainsi compris dans ce premier circuit hydraulique qui est destiné au refroidissement du moteur à combustion interne 20. Le premier circuit est fermé et connecté hydrauliquement au vase d'expansion 3 et à différents organes du véhicule pouvant être refroidis et chauffés, selon le besoin.
Le circuit hydraulique peut en outre comprendre une pompe configurée pour mettre le fluide caloporteur en pression dans le circuit hydraulique et au moins un échangeur à air. Il peut comprendre un échangeur à air du type d’un radiateur, configuré pour refroidir le liquide de refroidissement. Il peut comprendre un autre échangeur à air du type d’un aérotherme, configuré pour réchauffer l’habitacle du véhicule.
Le premier circuit hydraulique est ainsi configuré pour la gestion thermique du moteur à combustion interne 20 et de l’habitacle du véhicule.
Le véhicule hybride comprend un second circuit hydraulique contenant un autre vase d'expansion pouvant être qualifié de second vase d’expansion 4. Le second vase d’expansion 4 est compris dans le second circuit hydraulique, en ce sens que le vase 4 est relié hydrauliquement à ce second circuit qui est en échange thermique avec des composants de la chaine de traction électrique.
Le second circuit hydraulique qui est fermé et distinct du premier circuit hydraulique en ce sens qu’il n’y a pas d’élément commun par lequel pourrait s’opérer un transfert thermique. Le second circuit hydraulique comprend une pompe dédiée qui est configurée pour mettre le fluide caloporteur en pression dans le second circuit hydraulique. Il comprend un échangeur à air de type radiateur, configuré pour refroidir le liquide de refroidissement avec l’air ambiant. En particulier, il est configuré pour réguler thermiquement le fluide caloporteur en échange thermique avec les organes électriques et électronique de la chaine de traction électrique, parmi lesquels peuvent se trouver le moteur électrique, le contrôleur électronique de puissance, mais aussi la batterie de traction.
La température nominale des composants traversés par le fluide caloporteur du premier circuit hydraulique est différente de celle des composants traversés par le fluide caloporteur du second circuit hydraulique. Du fait de cette différence de température, les circuits hydrauliques sont séparés l’un de l’autre et comportent chacun un vase d’expansion qui lui est propre, à savoir le vase d’expansion 3 et le vase d’expansion 4 pour respectivement les premier et second circuits hydrauliques.
Chacun des vases d'expansion 3, 4 également dénommé bocal d'expansion ou bocal de dégazage, est un conteneur, notamment en plastique, destiné à contenir du liquide de refroidissement ainsi que de l'air et/ou du gaz. Il peut comprendre de manière classique une ouverture de remplissage fermée par un bouchon, ainsi qu'une bride de connexion au circuit hydraulique par laquelle le liquide de refroidissement est en relation fluidique avec le vase d'expansion. Il peut être formé par deux demi-coques emboîtées l'une dans l'autre.
Selon une variante de réalisation, les vases d’expansion 3, 4 seront assemblés l’un à l’autre pour former un élément unitaire réalisé en matériau adiabatique. Un tel matériau permet le fonctionnement des systèmes de refroidissement indépendamment l’un de l’autre, tout du moins sans transfert thermique entre les circuits hydrauliques par les vases d’expansion ainsi joints. Dans ce cas, les vases d’expansion 3, 4 forment un ensemble unitaire destiné à un groupe motopropulseur hybride ou électrique.
Chaque vase d'expansion 3, 4 comprend préférentiellement une forme globalement allongée parallèlement au côté latéral de l’élément fonctionnel sur lequel il est fixé. Il est donc positionné le long d'un côté latéral de la culasse du moteur d’un groupe motopropulseur hybride, ou du contrôleur électronique de puissance. Avantageusement, le vase d'expansion 3, 4 est positionné sensiblement au milieu du compartiment moteur suivant un axe transversal et sensiblement vers l'arrière du compartiment moteur du véhicule suivant l'axe longitudinal. On précise que l'axe longitudinal X désigne l'axe dans lequel le véhicule se déplace en ligne droite. L'avant et l'arrière sont définis en référence au sens de progression normal du véhicule, dit "en marche avant", le véhicule progressant alors de l'arrière vers l'avant. L'axe transversal Y est un axe horizontal, perpendiculaire à l'axe longitudinal. L'axe vertical Z est perpendiculaire à l'axe longitudinal et à l'axe transversal.
Sur les figures, le vase d'expansion 3, 4 est positionné entre la culasse du moteur et un tablier du véhicule. Plus particulièrement, les vases d’expansion 3, 4 sont disposés pour partie verticalement au droit d’un élément structurant de la caisse 10, ici la traverse d’auvent. Préférentiellement, chaque vase d’expansion 3, 4 comprend une ouverture de remplissage fermée par un bouchon qui est disposée à l’avant du vase, ce qui permet de positionner l’ouverture du vase entre une zone située à l’aplomb de la traverse d’auvent et l’arrière de l’élément fonctionnel sur lequel chacun des vases est fixé.
Quelle que soit la typologie de groupe motopropulseur, les vases d’expansion 3, 4 sont reliés à l’élément fonctionnel 2 par une même plaque de fixation 14. Avantageusement, les vases d'expansion 3, 4 sont fixés à une culasse de moteur à combustion interne 20 selon qu’il s’agisse d’un véhicule hydride ou thermique. Les vases d'expansion 3, 4 n'étant donc pas fixés à la caisse du véhicule, cela libère de la place pour la fixation d'autre composants. De plus, au moins l’un des vases d'expansion est fixé directement sur un composant qui est à refroidir, ce qui engendre un raccourcissement des conduites du circuit hydraulique, ce qui le rend compact.
Le régime vibratoire acceptable pour un ensemble constitué de plusieurs vases d’expansion étant différent de celui d’un unique vase d’expansion, une conception regroupant au moins deux vases d’expansion augmente la possibilité d’intégration de ces vases sur des éléments fonctionnels auparavant écartés. Le régime vibratoire du moteur à combustion interne 20 est avantageusement acceptable pour la fixation des vases d'expansion 3, 4, notamment directement sur la culasse du moteur. Compte tenu toutefois que le régime vibratoire varie d’un moteur à combustion interne à un autre, notamment selon qu’il s’agisse une combustion par allumage piloté ou par autoallumage ou selon la cylindré du moteur, le vase d’expansion 3, 4 peut comprendre un dispositif de filtration approprié qui sera détaillé ultérieurement.
Les vases d'expansion 3, 4 sont alors fixés au moteur 20 par l'intermédiaire d'une patte de fixation 14, comme cela est rendu visible sur la . Avantageusement, la patte de fixation 14 peut être une pièce en métal emboutie, c’est-à-dire une pièce formée à partir d'une feuille métallique découpée et pliée. La patte de fixation 14 comprend d'une part une platine de fixation 18 coopérant avec le moteur 20, et d'autre part des premier et second moyens de fixations 15, 16 coopérant avec chacun des vases d'expansion 3, 4. Sur la , chacune des platines de fixation 18 est située au niveau d’une des extrémités latérale de la patte de fixation 14. Le premier moyen de fixation 15 est une portion pliée de la platine de fixation 18, ce qui réduit les vibrations. Le corps 17 de la patte de fixation 14 est décalée par rapport aux platines 18 de fixation. Le corps 17 est sensiblement rectiligne et s’étend dans un plan parallèle à celui des platines de fixation 18. Les platines de fixation 18 s’étendent dans un même plan. Le corps 17 est relié à chacune des platines par une rampe inclinée. Le second moyen de fixation 16 est une portion pliée de la patte de fixation 14 qui s’étend vers un côté opposé à celui du premier moyen de fixation 15.
Une telle conception des premier et second moyens de fixation 15, 16, l’un vers l’avant, l’autre vers l’arrière, cela favorise une répartition des efforts le long de la patte de fixation 14. Les platines de fixation 18 sont approximativement perpendiculaires auxdits premier et second moyens de fixation 15, 16. A titre d’exemple, les platines de fixation 18 s’étendent dans un plan d’axe sensiblement vertical tandis que les premier et second moyens de fixation 15, 16 définissent des surfaces d’appui s’étendant dans un plan d’axe sensiblement longitudinal. Une telle conformation de la patte de fixation 14 confère auxdits premier et second moyens de fixation 15, 16 la fonction de support en ce sens que les vases d’expansion sont portés. Chaque vase d’expansion est ainsi conformé de manière à recouvrir la patte de fixation 14 par le dessus, au niveau desdits premier et second moyens de fixation 15, 16.
Selon le régime vibratoire de l’élément fonctionnel 2, un dispositif de filtration des vibrations peut être intercalé entre la patte de fixation 14 et l’au moins un des vases d’expansion 3, 4. A titre d’exemple, des cales déformables réalisées en matériau plastique, notamment en élastomère, tel que du caoutchouc par exemple, peuvent être intercalées entre la patte de fixation 14 et des interfaces de fixation des vases d’expansion.
Les interfaces de fixation des vases sont représentées sur la . Chaque vase d’expansion 3, 4 comprend des première et seconde interfaces de fixation 5, 6 destinées respectivement à la fixation de chacun des vases d’expansion à respectivement lesdits premier et second moyens de fixation 15, 16 de la patte de fixation 14. La première interface de fixation 5 du vase 3, 4 est destinée à fixer par clippage le vase à la patte de fixation 14. La première interface de fixation 5 du vase d’expansion comprend une collerette formant butée au déplacement du vase d’expansion selon une direction sensiblement verticale dirigée vers le bas. La collerette est prolongée vers le bas par un pion saillant la collerette hors du vase d’expansion, selon la direction sensiblement verticale. Un tel pion comprend un crochet déformable formant butée au déplacement du vase d’expansion selon une direction sensiblement verticale dirigée vers le haut.
Le premier moyen de fixation 15 comprend une ouverture conformée selon la géométrie du pion afin de permettre à ce dernier de s’étendre au travers. Lorsque le vase est clipsé à la patte de fixation 14 via cette première interface, le premier moyen de fixation 15 est en appui contre la collerette et le crochet du pion verrouille localement la fixation. Avantageusement, une telle première interface de fixation 5 permet un pré-positionnement en aveugle du vase d’expansion sur la patte de fixation 14. La collerette peut être le dispositif de filtration des vibrations et être par conséquent réalisée en matière plastique déformable, notamment par un surmoulage d’un élastomère approprié à l’absorption des vibrations. Le régime vibratoire acceptable du vase d’expansion 3, 4 peut ainsi être atteint par les propriétés de filtration apportées par le vase directement, eu égard la première interface de fixation 5, et plus particulièrement sa collerette.
La seconde interface de fixation 6 du vase 3, 4 est destinée à fixer par vissage le vase à la patte de fixation 14. La seconde interface de fixation 6 du vase d’expansion 3, 4 sur la patte de fixation 14 comprend une paroi d’appui, notamment bornée par des cloisons de rigidification joignant les bords latéraux de la paroi d’appui à la face avant du vase d’expansion. La seconde interface de fixation est de section transversale sensiblement en U. La base du U formée par la paroi d’appui est destinée à venir en contact dudit second moyen de fixation 16. Un dispositif de filtration des vibrations peut être intercalé directement entre la seconde interface de fixation 6 et le second moyen d’appui 16 afin d’absorber tout ou partie des vibrations de l’élément fonctionnel 2. Le dispositif de filtration peut être réalisé sous la forme d’une cale déformable réalisée en matière plastique déformable, notamment par un surmoulage d’un élastomère approprié à l’absorption des vibrations au niveau de la paroi d’appui.
Selon une variante de réalisation, la seconde interface de fixation 6 peut être le dispositif de filtration en ce sens qu’il est réalisée dans un matériau déformable pour filtrer en partie les vibrations de l’élément fonctionnel 2. Dans ce cas, la seconde interface de fixation 6 peut être réalisée par un surmoulage du vase d’expansion 3, 4.
Selon le mode de réalisation de la , le second moyen de fixation 16 comprend une tige filetée ou goujon, préférentiellement soudé à la patte de fixation 14 et s’étendant sensiblement en saillie vertical. La paroi d’appui de la seconde interface de fixation 6 comprend une ouverture au travers de laquelle la tige filetée ou goujon est destiné à s’étendre. La seconde interface de fixation 6 du vase d’expansion 3, 4 est assemblée par vissage au second moyen de fixation par un écrou.
Les cloisons de rigidification peuvent présenter un profil légèrement incliné par rapport à un plan d’axes transversal et vertical, l’une dans un sens, l’autre dans un sens opposé. Une telle conformation définit un profil trapézoïdal ayant pour fonction la guidage d’un outil de serrage pouvant être utilisé à la fixation par vissage du vase d’expansion 3, 4 à l’élément fonctionnel 2. Une telle conception de cette seconde interface de fixation vise à faciliter l’opération d’assemblage du vase d’expansion 3, 4, à l’élément fonctionnel 2, notamment par qu’ils se trouvent être positionné selon l’agencement entre l’arrière de l’élément fonctionnel 2 et la caisse 10 du véhicule. Un assemblage quasi en aveugle est préférentiellement requis, ce qui rendu possible par la conformation particulière du vase 3, 4 qui vient d’être décrite. La patte de fixation 14 est fixée directement à l’élément fonctionnel 2, ici la culasse du moteur à combustion interne 20.
Les vases d'expansion 3, 4, pouvant comporter des dispositifs de filtration des vibrations, sont fixés directement à la patte de fixation. Le vase d'expansion 3 n'est pas en contact direct avec l’élément fonctionnel. La patte de fixation 14 comprend une robustesse adaptée au poids de l’ensemble des vases d'expansion 3, 4.
La patte de fixation 14 est notamment illustrée sur la et va à présent être décrite. Elle comprend un corps 17 de forme sensiblement longitudinale, depuis lequel s'étendent lesdits premier et second moyens de fixation 15 et 16. Ledit premier moyen de fixation 15 comprend deux équerres d’extrémité s'étendant vers l’arrière depuis un bord supérieur du corps central 17, et pourvues chacune d'un trou de fixation 18 au travers duquel s’étend le pion déformable d’un des vases d’expansion 3, 4.
Le second moyen de fixation 16 comprend une équerre centrale qui est commune à la fixation des deux vases d’expansion 3, 4 adjacents et qui s'étend vers l’arrière depuis un bord supérieur du corps central 17. L’équerre centrale est pourvue des vis filetées ou goujons pour l’assemblage par vissage des secondes interfaces de liaison des vases d’expansion 3, 4. De préférence, les équerres d’extrémité et l’équerre centrale s’étendent dans des plans sensiblement parallèles entre eux, voire pouvant être confondus l’un avec l’autre. Une face latérale de la culasse du moteur à combustion interne 20, notamment la face arrière perpendiculairement à l'axe longitudinal, comprend des plots 19 saillant horizontalement pourvus chacun d'une ouverture filetée. Les plots 19 peuvent être équipés de nervures pour augmenter leur robustesse. Avantageusement, les plots 19 et la culasse du moteur à combustion interne forment un ensemble monobloc obtenu par fonderie. Les ouvertures filetées ménagées dans les plots 19 coopèrent avec des vis de fixation. Selon le mode de réalisation présenté la patte de fixation 14 est fixée au moteur à combustion interne par deux vis de fixation (non représentées) traversant des ouvertures ménagées au niveau des platines de fixation 18. Cela permet d'avoir un montage rapide de la patte de fixation 14 sur le moteur 20 tout en garantissant un bon maintien.
Sur la , le profil du plot 19 présente une face externe inclinée contre laquelle la patte de fixation 14 est positionnée en appui. L’inclinaison est défini selon la position recherchée du bouchon de remplissage des vases 3, 4 d’expansion entre la caisse 10 et l’élément fonctionnel 2, ici le moteur à combustion interne 20, de sorte qu’il soit facilité le remplissage du circuit hydraulique.
Pour l'assemblage du moteur à combustion interne 20 avec les vases d'expansion, le procédé d’assemblage peut comprendre les étapes suivantes.
Le procédé comprend une étape de fourniture, de manière séparée, de l’élément fonctionnel 2, notamment le moteur à combustion interne 20, des vases d'expansion 3, 4 et de la patte de fixation 14.
Le procédé comprend aussi une étape selon laquelle la patte de fixation 14 est assemblée sur le moteur à combustion interne 20. Cette opération est de préférence réalisée hors du compartiment moteur. On bénéficie donc de beaucoup d'espace, ce qui rend l'opération de vissage de la patte de fixation 14 particulièrement aisée.
Le procédé comprend une étape destinée au montage du moteur 20 préalablement équipé de la patte de fixation 14 dans le compartiment moteur du véhicule. De préférence, cette étape peut être réalisée avec l'assistance d'un moyen de manutention, tel qu'un bras robotisé ou un palan, en raison du poids élevé du moteur à combustion interne ou contrôleur électronique de puissance. Une fois correctement positionné dans le compartiment moteur, le moteur 20 est fixé à la caisse du véhicule avec des vis de fixation adaptées et/ou des dispositifs de filtration des vibrations adaptés. A titre d’exemple des cales d’absorption des vibrations peuvent être interposées entre le moteur à combustion interne ou le contrôleur électronique de puissance et la caisse du véhicule.
Le procédé comprend aussi une étape selon laquelle la patte de fixation 14 est assemblée sur le moteur à combustion interne 20. Cette opération est de préférence réalisée hors du compartiment moteur. On bénéficie donc de beaucoup d'espace, ce qui rend l'opération de vissage de la patte de fixation 14 particulièrement aisée.
Le procédé comprend une étape destinée au montage du moteur 20 préalablement équipé de la patte de fixation 14 dans le compartiment moteur du véhicule. De préférence, cette étape peut être réalisée avec l'assistance d'un moyen de manutention, tel qu'un bras robotisé ou un palan, en raison du poids élevé du moteur à combustion interne ou contrôleur électronique de puissance. Une fois correctement positionné dans le compartiment moteur, le moteur 20 est fixé à la caisse du véhicule avec des vis de fixation adaptées et/ou des dispositifs de filtration des vibrations adaptés. A titre d’exemple des cales d’absorption des vibrations peuvent être interposées entre le moteur à combustion interne ou le contrôleur électronique de puissance et la caisse du véhicule.
Le procédé comprend une étape d’indexage de chacun des vases d’expansion sur la patte de fixation selon une cinématique de déplacement qui suit une direction sensiblement parallèle à l’axe vertical Z. Chaque vase est ainsi rapporté en appui contre une butée s’opposant au déplacement vertical des vases. Ces butées sont formées par lesdits premier et second moyens de fixation 15, 16 contre lesquels les première et seconde interfaces de fixation 5, 6 des vases sont posées. Par cette étape, le pion déformable de la première interface de fixation 5 est positionnée au travers d’une ouverture dudit premier moyen de fixation 15. De manière sensiblement concomitante, la vise filetée ou goujon du second moyen de fixation 16 est insérée au travers de l’ouverture de la seconde interface de fixation 6 de chaque vase 3, 4. L’indexage est ainsi rendu effectif par chacun des première et seconde interfaces de fixation 15, 16 des vases.
Le procédé comprend une étape de pré-assemblage, réalisée de manière quasi concomitante à l’étape d’indexage, tout du moins à la fin du mouvement de rapprochement et de placement des vases sur la patte. Le pré-assemblage est rendu effectif lorsque chacun des vases d'expansion 3, 4 est préassemblé à la patte de fixation 14, par l’intermédiaire du clipsage de chacun des pions déformables des vases d’expansion sur ledit premier moyen de fixation 15 de la patte.
Le procédé d’assemblage comprend une étape de fixation de chacun des vases d'expansion 3, 4 réalisée par une opération de vissage de la seconde interface de fixation 6 audit second moyen de fixation 16 de la patte 14. Cette étape fait suite à l’étape de pré-assemblage des vases d’expansion 3, 4 à la patte 14, lorsque chacune des secondes interfaces 16 de fixation des vases est disposée en appui contre l’équerre centrale formée par le second moyen de fixation 16 de la patte. Dans le mode de réalisation de la , l’équerre centrale comprend des tiges filetées traversant respectivement une ouverture dédiée qui a été préalablement ménagée sur la seconde interface de fixation 16 de chacun des vases d’expansion 3, 4. L’étape de fixation consiste alors en l’utilisation d’un écrou de serrage qui peut être visé sur la tige filetée ou goujon via une visseuse. L’assemblage de chacun des vases d’expansion s’effectue ainsi rapidement au travers d’un espace situé à l’avant des vases d’expansion. Selon une variante de réalisation, une vis de serrage est utilisée en lieu est place de la tige filetée ou du goujon. Cette alternative possible reste toutefois moins intéressante en termes de procédé d’assemblage car elle s’affranchit d’un indexage réalisé au niveau de la seconde interface de fixation 6 de chacun des vases avec le second moyen de fixation 16 de la patte 14.
L’élément fonctionnel qui vient d’être décrit est un moteur à combustion interne 20, mais sans sortir du cadre de l’invention, il pourrait aussi s’agit d’un contrôleur électronique de puissance d’un groupe motopropulseur électrique comprend un moteur électrique alimenté en énergie par une batterie, et est configuré pour entraîner des roues motrices du véhicule. Le contrôleur électronique de puissance est configuré pour fournir un courant électrique de charge à la batterie du véhicule. Le contrôleur électronique de puissance est configuré pour délivrer un courant dont les caractéristiques de tension et d'intensité sont adaptées à la charge de la batterie. Le contrôleur électronique de puissance est donc un chargeur et il peut ainsi comprendre au moins un transformateur de courant, et/ou un redresseur de courant. Le contrôleur électronique de puissance peut notamment comprendre un onduleur apte à convertir un courant continu fourni par la batterie en un courant alternatif pour entraîner le moteur électrique. Le contrôleur électronique de puissance comprend un boîtier de forme globalement parallélépipédique. Avantageusement, le boîtier est métallique, ce qui permet d'obtenir une protection mécanique et une protection électromagnétique efficace des composants électroniques qu'il contient.
Le contrôleur électronique de puissance peut être fixé à la caisse 10 du véhicule, en lieu et place du moteur 20 de la .
En outre, le moteur à combustion interne 20 ou le contrôleur électronique de puissance 21 et les vases d'expansion 3, 4 peuvent être raccordés à des circuits hydrauliques qui leur sont respectivement dédiés. Finalement, on obtient un procédé d'assemblage simple à mettre en œuvre. Les vases d'expansion 3, 4 ne sont pas fixés sur la caisse du véhicule mais sur l’élément fonctionnel 2 de type d’un moteur à combustion interne 20 ou d’un contrôleur électronique de puissance 21. On libère ainsi avantageusement de la place sur la caisse pour l’intégration et la fixation d'autres composants du véhicule.
Avec un groupe motopropulseur électrique (non représenté), le véhicule électrique comprend un système de chauffage dont fait partie l’un des vases d'expansion 3, 4. Le système de chauffage comprend un circuit hydraulique fermé connecté hydrauliquement au vase d'expansion et à un aérotherme destiné au chauffage de l’habitacle du véhicule. Le système de chauffage peut comprendre une pompe configurée pour mettre le liquide de refroidissement en circulation dans le circuit hydraulique et un moyen de chauffage électrique, notamment des thermoplongeurs, en échange à combustion interne de fluide caloporteur, configuré pour chauffer l’air traversant l’aérotherme. Le véhicule électrique comprend en outre un système de refroidissement dont fait partie le second vase d'expansion 4. Le système de refroidissement comprend un circuit hydraulique fermé connecté hydrauliquement au second vase d'expansion 4 et à différents organes électriques à refroidir. Le système de refroidissement peut comprendre une pompe configurée pour mettre le liquide de refroidissement en circulation dans le circuit hydraulique et un échangeur à combustion interne de type radiateur, configuré pour refroidir le liquide de refroidissement avec l’air ambiant. En particulier, le système de refroidissement est configuré pour la gestion thermique des organes électroniques tels que moteur électrique, le contrôleur électronique de puissance, mais aussi la batterie. Les circuits hydrauliques des système de chauffage et de refroidissement sont là aussi distincts fonctionnellement. Leur température respective de fonctionnement est différente, il s’agit bien de deux circuits hydrauliques distincts dont les vases d’expansion 3, 4 sont assemblés sur le boîtier du contrôleur électronique de puissance 21.
Au cours du fonctionnement du véhicule, les vases d'expansion 3, 4 sont fermement maintenus et peuvent bénéficier des moyens de filtration des vibrations mécaniques prévus pour le moteur à combustion interne ou le contrôleur électronique de puissance.
L’alternative consistant en l’utilisation de dispositifs de filtration compris dans les vases d’expansion 3, 4 vise à améliorer encore plus le régime vibratoire de l’ensemble des vases d'expansion 3, 4, lesquels ne vibrent pas ou suffisamment peu, ce qui permet un fonctionnement correct de chacun des circuits hydrauliques auxquels ils sont rattachés.
Claims (13)
- Agencement (1) pour un véhicule, notamment du type d’une automobile, comprenant une caisse (10) sur laquelle est fixé au moins un élément fonctionnel (2) par l’intermédiaire d’un moyen de filtration de vibrations mécaniques, caractérisé en ce qu'au moins un vase d'expansion (3, 4) destiné à contenir un fluide caloporteur est fixé audit élément fonctionnel (2).
- Agencement (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l’élément fonctionnel (2) est un composant d’un groupe motopropulseur, notamment un groupe motopropulseur électrique comportant un contrôleur électrique de puissance configuré pour fournir un courant électrique de charge à une batterie, ou un composant d’un groupe motopropulseur thermique ou hybride comportant un moteur à combustion interne (20).
- Agencement (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu’il comprend des premier et second vases d’expansion (3, 4) reliés respectivement à des circuits hydrauliques distincts, notamment un circuit de chauffage de l’habitacle comportant un aérotherme, et un circuit de refroidissement d’au moins un composant d’un groupe motopropulseur.
- Agencement (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend une patte de fixation (14) fixée directement à un élément fonctionnel (2), notamment un moteur à combustion interne ou un contrôleur électronique de puissance, les vases d'expansion (3, 4) étant fixés à la patte de fixation.
- Agencement (1) selon la revendication 4, caractérisé en ce que la patte de fixation (14) est assemblée par vissage à l’élément fonctionnel (2), et/ou en ce que chacun des vases d'expansion (3) est assemblé à la patte de fixation par clippage et/ou vissage.
- Agencement selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la patte de fixation (14) comprend un corps (17), notamment du type d’une paroi longitudinale, et des platines de fixation (18) destinées à la fixation par vissage de la patte de fixation sur l’élément fonctionnel (2), et des premier et second moyens de fixation (15, 16) s’étendant perpendiculairement aux platines (18) de manière à former au moins une équerre, notamment des équerres d’extrémité et au moins une équerre centrale, contre laquelle des première et seconde interfaces de fixation (5, 6) des vases d’expansion (3, 4) sont destinées à venir en butée, notamment en butée verticale par le dessus de l’équerre.
- Agencement selon la revendication précédente, caractérisé en ce que chaque équerre (15) d’extrémité comprend une ouverture au travers de laquelle s’étend la première interface de fixation (5), notamment du type d’un dispositif de fixation rapide par clipsage du vase d’expansion sur la patte de fixation (14).
- Agencement selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que ledit second moyen de fixation comprend une tige filetée ou un goujon, notamment soudé, destiné à la fixation par vissage d’au moins un des vases d’expansion (3, 4) par l’intermédiaire de ladite seconde interface de fixation (6).
- Agencement (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes en combinaison avec les revendications 3 et 6, caractérisé en ce que chacun des circuits hydrauliques comprend un piquage relié hydrauliquement à une bride d’interconnexion d’un des vases d’expansion, la bride d’interconnexion étant située du côté opposé auxdites des première et seconde interfaces de fixation (5, 6) du vase d’expansion (3, 4) à l’élément fonctionnel (2).
- Agencement (1) selon l'une des revendications précédentes en combinaison avec la revendication 6, caractérisé en ce que chaque vase d’expansion (3, 4) comprend une forme globalement parallélépipédique, et un conduit de remplissage en liquide caloporteur fermé par un bouchon, le conduit de remplissage (31, 41) étant situé sur un côté avant du vase d’expansion comportant lesdits première et seconde interfaces de fixation (5, 6).
- Agencement (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que:
- les vases d'expansion (3, 4) sont configurés pour contenir chacun au moins un litre de liquide de refroidissement, et/ou
- les vases d'expansion (3, 4) sont positionnés sensiblement au milieu d'un compartiment moteur du véhicule suivant un axe transversal et/ou sensiblement vers l'arrière de l’élément fonctionnel suivant l'axe longitudinal, et/ou
- les vases d'expansion (3, 4) comprennent une forme globalement allongée parallèlement à un axe transversal du véhicule. - Véhicule automobile, notamment électrique ou hybride, comprenant un compartiment moteur, caractérisé en ce qu’il comprend l’agencement (1) conforme à l'une des revendications précédentes.
- Procédé d'assemblage d'un agencement (1) selon l'une des revendications 1 à 11 en combinaison avec la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend:
- une étape d'assemblage de la patte de fixation (14) sur l’élément fonctionnel (2), puis
- une étape de montage de l’élément fonctionnel (2) équipé de la patte de fixation (14) dans un compartiment moteur du véhicule, puis
- une étape d’indexage de chacun des vases d’expansion sur la patte de fixation (14), selon une cinématique parallèle à un axe vertical du véhicule, puis
- une étape de pré-assemblage de chacun des vases d’expansion sur la patte de fixation (14), notamment par l’intermédiaire d’une première interface de fixation (5) clipsée sur un premier moyen de fixation (15) de la patte, puis
- une étape de fixation de chacun des vases d'expansion (3, 4) sur la patte de fixation (14), notamment par l’intermédiaire d’une seconde interface de fixation (6) visée sur un second moyen de fixation (16) de la patte de fixation (14).
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| FR2201249A FR3132666A1 (fr) | 2022-02-14 | 2022-02-14 | Agencement comprend au moins un vase de dégazage et un élément fonctionnel d’un groupe motopropulseur. |
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| FR2201249A FR3132666A1 (fr) | 2022-02-14 | 2022-02-14 | Agencement comprend au moins un vase de dégazage et un élément fonctionnel d’un groupe motopropulseur. |
| FR2201249 | 2022-02-14 |
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Citations (3)
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| EP0496942A1 (fr) * | 1991-01-31 | 1992-08-05 | Firma Carl Freudenberg | Moteur à combustion interne refroidi par ébullition |
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2022
- 2022-02-14 FR FR2201249A patent/FR3132666A1/fr active Pending
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