WO2018150110A1 - Module de refroidissement par circulation d'air - Google Patents

Module de refroidissement par circulation d'air Download PDF

Info

Publication number
WO2018150110A1
WO2018150110A1 PCT/FR2018/050004 FR2018050004W WO2018150110A1 WO 2018150110 A1 WO2018150110 A1 WO 2018150110A1 FR 2018050004 W FR2018050004 W FR 2018050004W WO 2018150110 A1 WO2018150110 A1 WO 2018150110A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
air
flow
exchanger
deflector
vehicle
Prior art date
Application number
PCT/FR2018/050004
Other languages
English (en)
Inventor
Frédéric Vacca
Thomas NORE
Original Assignee
Valeo Systemes Thermiques
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Systemes Thermiques filed Critical Valeo Systemes Thermiques
Publication of WO2018150110A1 publication Critical patent/WO2018150110A1/fr

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P11/00—Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P9/00
    • F01P11/10—Guiding or ducting cooling-air, to, or from, liquid-to-air heat exchangers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K11/00—Arrangement in connection with cooling of propulsion units
    • B60K11/08—Air inlets for cooling; Shutters or blinds therefor
    • B60K11/085—Air inlets for cooling; Shutters or blinds therefor with adjustable shutters or blinds
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P7/00—Controlling of coolant flow
    • F01P7/02—Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air
    • F01P7/10—Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air by throttling amount of air flowing through liquid-to-air heat exchangers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2060/00—Cooling circuits using auxiliaries
    • F01P2060/02—Intercooler
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2060/00—Cooling circuits using auxiliaries
    • F01P2060/04—Lubricant cooler
    • F01P2060/045—Lubricant cooler for transmissions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2060/00—Cooling circuits using auxiliaries
    • F01P2060/14—Condenser
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/88—Optimized components or subsystems, e.g. lighting, actively controlled glasses

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle engine cooling module, in particular a motor vehicle with a heat engine, and more particularly an air circulation module for such a cooling module.
  • the cooling modules are generally located at the front of the vehicle, at the frontal transverse surface carrying the bumper of the vehicle. During the circulation of the vehicle, the overpressure at this surface is used to generate a flow of air. This air flow is then directed on exchangers or radiators of different modules to cool the engine.
  • the modules to be cooled generally comprise radiators of the engine, high temperature and low temperature, by which is cooled the engine oil bath, an air conditioning condenser, where a coolant is condensed to cool air directed towards the engine.
  • Vehicle interior a gearbox radiator, where the gearbox oil bath is cooled, a supercharger or air recirculation, which cools compressed gases before their admission into the combustion chamber.
  • This flow of air that rushes into the space under the hood, and directed towards radiators and exchangers where the flow, initially laminar, becomes highly turbulent, and generates a resistance force (drag) which opposes the movement of the vehicle, and therefore increases the fuel consumption.
  • the subject of the invention is an air guiding module for cooling at least one heat exchanger for a front-end module of a motor vehicle by circulating air.
  • the air guide module according to the invention makes it possible to distribute the flow of air over the individual exchanger or exchangers according to their needs.
  • the deflector flap is configured to be able to prevent, at least in one position, the flow of air from crossing the entirety of the at least one exchanger according to the needs of the vehicle during periods of time. predetermined, which may extend over several minutes, for example a phase of less need for cooling may correspond to driving in town.
  • the air guide module may further have one or more of the following features, taken alone or in combination.
  • N an integer number greater than two of air inlets separated by a transverse wall, 2 / V deflector flaps, disposed one above and one below each air inlet, and ⁇ / + 1 locations of exchangers aligned vertically. It comprises two air inlets separated by a transverse wall, four deflector flaps, disposed one above and one below each air inlet, and three vertically aligned exchanger locations.
  • the baffle flaps are telescopic flaps comprising a base panel and a movable panel in longitudinal translation fitting into the base panel, and they comprise at an upstream end a hinge articulating them to the vehicle, and at the opposite downstream end of the fasteners cooperating with rails.
  • the rails are movable in rotation and comprise a thread forming a screw-nut device with the fasteners.
  • the baffle flaps are made of aluminum, stainless steel or polymethyl methacrylate.
  • control unit configured to move the at least one baffle flap between different positions so that to reduce the flow of incoming air, and in that the control unit is connected to a sensor measuring the outside temperature and is configured to redirect the airflow to said air conditioning condenser to the other exchangers when the outside temperature is below a predetermined threshold.
  • the invention also relates to the associated thermal engine cooling module characterized in that it comprises:
  • At least one heat exchanger At least one heat exchanger
  • An air guiding module for cooling the exchanger or exchangers comprising at least one air inlet, through which an air flow is admitted, characterized in that it comprises at least one guiding air duct; the flow of air, a transverse wall of which is delimited, at least at the level of an air outlet of the pipe intended to open on the exchanger, by a movable baffle flap, and in that a downstream end of the deflector flap defines a transverse edge of the air outlet, the flap being configured to be able to prevent, at least in one position, the flow of air to pass through at least a portion of the at least one exchanger.
  • the exchanger or exchangers may then comprise at least one of the following: a supercharging exchanger, an exhaust gas recirculation module exchanger, a high temperature engine radiator, a low temperature engine radiator or a box exchanger of speed.
  • the subject of the invention is also the module management method of air guide for a motor vehicle engine cooling module, the air guide module comprising at least one air inlet, through which an air flow is admitted, one or more exchangers being arranged in a transverse direction to the downstream air flow, at least one air duct guiding the flow of air, of which at least one transverse wall is delimited, at least at the level of an air outlet intended to open on the exchangers, a movable deflector flap, a downstream end of the deflector flap defining a transverse edge of the air outlet, the movement of the deflector flap modifying the extension or the position in the transverse direction of the air outlet relative to the locations of the exchangers , characterized in that it comprises the steps:
  • the parameters detected or measured may include at least one of the following: the outside temperature, the interior temperature of the passenger compartment of the vehicle, the temperature of the different exchangers, the speed of the vehicle, the speed of rotation of a forced circulation fan of the vehicle. air flow, the engine load, the engagement of a high-performance mode of the vehicle, the engagement of an economical mode of the vehicle.
  • FIG. 1 schematically shows a sectional view of front of vehicle with a cooling module with movable flaps according to the invention
  • Figure 2 shows schematically a sectional view of the front of the vehicle with a cooling module with movable flaps in a position 3 schematically shows a shutter in plan view
  • FIG. 4 schematically shows an example of a mechanism for guiding and positioning flaps according to the invention
  • FIG. 5 schematically shows a front sectional view of a vehicle with another embodiment of the cooling module.
  • the vehicle considered on a flat horizontal ground, and its direction of circulation make it possible to define three directions, a length, along the axis of circulation, a width along the horizontal direction perpendicular to the length, and a given height by the vertical.
  • the air flow described below is predominantly laminar in the air guiding module considered, flowing in the longitudinal direction, from the front of the vehicle towards the rear. Terms such as “upstream”, “downstream”, “before”, “after” and equivalents are defined with respect to this airflow.
  • FIG. 1 and 2 is shown schematically in longitudinal section the front portion of a motor vehicle 1 with a combustion engine, here a car.
  • the vehicle 1 is seen in section from the side, at the engine located at the front of the vehicle 1.
  • FIG. 1 there can be seen in particular the engine block 3 shown schematically in block, and a part of the front wheel 5.
  • the space in FIG. which is the cooling module 100 is defined in the front of the vehicle 1 by the bumper 7, above the body 9, below the frame 11 and at the rear by the engine 3.
  • the cooling module 100 comprises a set of heat exchangers or heat sinks, here, from top to bottom, an AC air conditioner condenser, a high temperature radiator HT, and a low temperature radiator BT.
  • HT high temperature heaters and low BT temperature radiators ensure the cooling of the engine block oil bath 3.
  • the AC air conditioner condenser is used to refrigerate an air conditioning air flow to the passenger compartment via heat exchange with the engine. outside, by evaporation and condensation of a coolant.
  • the heat exchangers HT, BT, AC are aligned in a transverse direction perpendicular to the air flow F, here vertically, and they cover the entire width of the cooling module 100.
  • Other exchangers can of course be implemented, for example the exchangers of a supercharging of the engine or of an exhaust gas recirculation, or the exchanger of a gearbox of the engine.
  • the flow of air F enters the cooling module 100 by two air inlets E 1, E 2 of an air guiding module 200, separated by the bumper 7 and protected from intrusions of foreign bodies ( 13.
  • a fan 15 can be activated to force the circulation of air.
  • the air guide module 200 comprises deflector flaps 17, articulated to the vehicle 1 by their upstream end.
  • the deflector flaps 17 each form a movable transverse longitudinal wall of two air ducts c of the air guiding module 200, and are arranged in particular at the outlets S 1, S 2 of the air ducts e.
  • the downstream end of the deflector flaps 17 delimits the downstream end of the air outlet S 1, S 2 of the corresponding pipe in the transverse direction of alignment of the heat exchangers HT, BT, AC, here the vertical.
  • the deflector flaps 17, considered in pairs in FIG. 1, delimit the air ducts c with which they are associated, forming a laminar guide of the air flow F of the air inlets E 1, E 2 to the air outlets.
  • a change in the vertical inclination of the deflector flaps 17 can then move, enlarge or reduce the air outlets S1, S2 of the air ducts c.
  • This displacement or this change in size of the air outlet S 1, S 2 relative to the locations of the heat exchangers HT, BT, AC makes it possible to concentrate the flow of air F on a subset of the exchangers HT, BT, AC .
  • the at least one deflector flap 17 is configured to prevent the flow of air F to reach a larger or smaller portion of the heat exchanger. exchanger HT, BT, AC.
  • the deflector flap (s) 17 can prevent the air flow F from reaching and passing through the whole of the exchanger (s) HT, BT, AC, which makes it possible to define a mode of operation of less cooling that can be adopted for a predetermined lower cooling time or until a particular parameter is detected later.
  • the air intakes E 1 , E 2 are here two in number, each with two deflector flaps 17, arranged above and below each air inlet E 1 , E 2 , so that each air duct c is delimited above and below by the deflector flaps 17. In this way, the air outlet S1, S2 of each pipe c can be translated up or down, and reduced or enlarged according to the needs of each heat exchanger HT, BT, AC.
  • At least one air duct c may be delimited by a fixed wall and a single deflector flap 17.
  • the air outlet S 1, S 2 may be reduced or enlarged with one of its upper or lower edges. remaining fixed.
  • the heat exchangers HT, BT, AC are in particular offset in the direction of stacking, and even arranged here in staggered relation to the air inlets Ei, E 2 .
  • Other embodiments provide in particular a number N of whole air inlets and greater than 1, with ⁇ / + 1 heat exchangers HT, BT, AC, arranged in a staggered or staggered manner with respect to the air inlets.
  • air E ⁇ , E 2 .
  • the deflector flaps 17 are attached to the upper and lower edges of each air inlet E 1; E 2 by a joint. If the module has N inputs, it then comprises 2 / V deflector flaps 17. The deflector flaps 17 are in particular aligned in a direction transverse to the air flow F, here vertical, and arranged between the air inlets Ei, E 2 .
  • the air guiding module comprises an air duct c of which at least one transverse wall extends from the air inlet Ei, E 2 of the vehicle, namely at the level of the protection grids 13 or in other words the radiator grille of the vehicle, up to the heat exchanger level HT, BT, AC corresponding to the output of said pipe, the wall corresponding to a baffle flap 17 movable.
  • the deflector flap 17 is connected to the air inlet Ei, E 2 with an attachment made at least of a hinge located at the air inlet Ei, E 2 of the air flow within the vehicle in the immediate vicinity of grids 13.
  • the position of the deflector flaps 17 is controlled by a control unit (not shown), which adjusts the angular position of the deflector flaps 17 by means of electric motors and transmission mechanisms.
  • a control unit generally comprises an electronic memory and calculation means. It can either be dedicated or integrated into a global electronic network of the vehicle. When integrated in a global network, the electronic memory and the calculation means can be shared with control units of other modules and functions of the vehicle.
  • the control unit is in particular connected to different sensors that capture and / or evaluate external conditions and parameters of the engine 3 in order to adjust the position of the deflector flaps 17 according to the sensed and / or evaluated parameters.
  • the control unit can control the operation of various functional modules of the vehicle (heating, air conditioning, lighting, multimedia playback), for example by means of electronic actuators (transistors, integrated circuits, electronic chips).
  • the parameters relating to the external conditions can for example include the outside temperature, the hygrometry, the atmospheric pressure, the altitude, the position (in town, outside agglomeration, on highway), the speed of circulation, the time of the day , the date and therefore the season, the presence and weight of a hitch, an assessment of the weight of the load in the vehicle (passengers and luggage), the tire pressure, the speed of movement, the speed of rotation of the fan 15.
  • the parameters of the heat engine 3 may include the temperature of different engine components, its load (an average of the revolutions per minute and thus the power developed over a predetermined duration), the engagement by the driver of a high mode Vehicle performance, the engagement of an economical mode of the vehicle.
  • each deflector flap 17 considered separately, or of two adjacent flap flaps 17 corresponds to the transverse extension, here vertical, of one of the heat exchangers HT, BT, AC.
  • the deflector flaps 17 are in an open position, the three heat exchangers HT, BT, AC receive a portion of the air flow F.
  • the set of modules to be cooled is cooled.
  • the upper deflector louver 17, situated on the upper edge of the upper air inlet E 1, is lowered into the deflection position, so that that the output S1 of the first air duct c is reduced vertically from above.
  • the air flow to the air conditioning module condenser AC is then redirected to the other heat exchangers HT, BT.
  • the air flow F is thus concentrated on the other heat exchangers HT, BT while the AC air conditioning module condenser receives only a greatly reduced or zero part of the air flow F.
  • the first flap 17 is movable between two end positions.
  • the movable end of the deflector flap 17 is located at the upper edge of the air conditioner condenser AC.
  • the movable end of the deflector flap 17 is located at the lower edge of the air conditioner condenser AC.
  • This mode of operation of the cooling module 100, conditioned by the position of the deflector flaps 17 of the air guiding module 200, can in particular be adopted when the outside temperature is quite low (less than for example 15 ° C.) for the maintenance of a comfortable ambient temperature in the passenger compartment requires only the heating of the air conditioning air flow.
  • the temperature limit can in particular be the lower temperature of the range available to the adjustment of the interior temperature of the passenger compartment.
  • the air flow F can be removed from the AC air conditioner condenser when the user manually switches off the air conditioning in favor of simple heating of the air flow to the passenger compartment.
  • a portion -Invariable AC air conditioner condenser can be exposed or sheltered from the airflow F.
  • the moving ends of the deflector flaps 17 meet around the middle of the high temperature radiator HT.
  • the closed end position (not shown)
  • the movable ends of the deflector flaps 17 are located at the upper and lower ends of said high temperature radiator HT.
  • the HT high temperature radiator is then relatively isolated from the air flow F.
  • the intermediate positions can be used to adjust the power of the air flow F directed to the HT high temperature radiator.
  • the operating mode with the air flow F spaced from the high temperature radiator HT can in particular be adopted when the temperature of the engine 3 is sufficiently low (winter, high mountains), in particular to allow a rapid temperature rise of the engine 3 and thus reduce the consumption due to the rapid decrease in the viscosity of the engine oil 3 generated.
  • the control unit is in particular configured to reduce the flow of air F to each of the heat exchangers HT, BT, AC when this reduction is possible, in order to reduce as much as possible the drag coefficient of the vehicle, and so its fuel consumption.
  • FIGS. 3 and 4 illustrate an exemplary embodiment of the deflector flaps 17 and of the guiding mechanism 300 for positioning the deflector flaps 17.
  • FIG. 3 a baffle flap 17 in top view.
  • the deflector flap 17 is telescopic and divided into two parts which fit into one another in a movable manner in longitudinal translation.
  • the first part forms a base panel 19, which carries at its upstream end a hinge 21.
  • the base panel 19 has a housing in which the second part, which forms a movable panel 23, fits so as to be movable in longitudinal translation.
  • the movable panel 23 carries at its end downstream of the air flow F two fasteners 25 which cooperate with guide rails.
  • the base 19 and the mobile 23 cover almost entirely the width of the air guiding module 200.
  • the base 19 and the mobile 23 can be made of plastic or composite material, for example polypropylene filled with talc or glass fibers or aluminum or stainless steel.
  • electric motors can act at the hinges 21, the deflector flaps 17 can then be made in one piece.
  • FIG. 4 is a front view of the air outlets of the air guiding module 200, showing in particular the guiding and positioning mechanism 300 of the deflector flaps 17.
  • the guiding and positioning mechanism 300 comprises guide rails 27, arranged in pairs on either side of each heat exchanger HT, BT, AC.
  • the vertical extent of the guide rails 27 corresponds at least to the height of the heat exchanger HT, BT, AC they surround, which limits the deflection of the deflector flaps 17.
  • the guide rails 27 cooperate with the fasteners 25 at the downstream end of the deflector flaps 17. At least one of the guide rails 27 on one side of each heat exchanger HT, BT, AC comprises a screw thread 29, forming a screw-nut system with fasteners 25 of the deflector flaps 17.
  • the guide rails 27 are movable in rotation, and driven by electric motors (not shown).
  • the electric motors are themselves controlled by the control unit.
  • the control unit starts switching on the motor, the guide rail or rails 27 connected to the motor are rotated.
  • the rotation of the thread 29 carried by the guide rail 27 triggers the vertical translation of the fasteners 25 in engagement with the thread 29, and therefore the end downstream of the deflector flap 17.
  • the guiding and positioning mechanism 300 may also include rotational speed adapters to reduce the rotational speed transmitted by the electric motor to the guide rail 27, and coupling mechanisms, so that the same motor rotates several guide rails 27 carrying This type of coupling mechanism is indicated in the case of the deflector flaps 17 covering in the deflection position the high-temperature radiator HT in FIGS. 1 and 2.
  • these two deflector flaps 17 whose open position (ends downstream close) is shown in Figures 1, 2 and 4, have a position and symmetrical movements relative to a horizontal transverse central axis of the upper radiator HT temperature. They can then be moved by rotation of a single guide rail 27 carrying two threads or no screws in the opposite winding direction, one on its upper half, the other on its lower half.
  • the same electric motor can drive two guide rails 27 with screw threads of the same winding direction, and a transmission mechanism (gear, belt) which transmits rotational movements in opposite directions to each of the two rails. guide 27.
  • FIG. 5 shows an alternative embodiment of a module of air guidance 200.
  • Figure 5 shows again a vehicle front 1 seen in schematic partial section, with the air guide module 200 shown alone.
  • the air guiding module 200 of FIG. 5 further comprises shutter shutters 31.
  • These shutters 31 are flat and elongated flaps, transverse to the air flow F, here horizontal, rotatable about transverse axes of rotation parallel to said shutter flaps 31, between a closed position and an open position.
  • the shutters 31 are arranged downstream of the grids 13, and upstream of the deflector flaps 17, at the air inlets Ei, E 2 .
  • the shutters In the open position, the shutters let the air flow F by presenting their slice in front view. In the closed position, the shutters 31 abut against each other, so as to form a closed surface in front view which stops or greatly reduces the flow of air F.
  • the intermediate positions can in particular be used to decrease the flow rate of the air flow F without cutting it completely.
  • the reduction of the air flow F entering the air distribution module 200 reduces the drag coefficient of the vehicle 1, and therefore its fuel consumption.
  • the rotation of the shutters 31 is controlled by the control unit, which can in particular separately control the shutters 31 of the different inputs Ei, E 2 .
  • the adjustment of the orientation of the shutters 31 makes it possible to reduce the flow rate of the air flow F as a whole, whereas the deflector flaps 17 make it possible to distribute the air flow F between the various heat exchangers AC, HT , BT.
  • the control unit can in particular orient shutter flaps 31 so as to limit the flow of air F entering when a predetermined speed is reached while the cooling power requirements are - Insufficiently low.
  • This case may in particular be used on the motorway, during a traffic with a high speed ratio (sixth speed) at usual speeds on the highway (100-130km / h) and without a trailer or large loading.
  • the engine load is then medium to low, the friction forces, proportional to the square of the speed, are however important and therefore vary greatly with the drag coefficient, while the flow rate of the air flow, proportional to the speed, is it is also relatively important.
  • the air guiding module 200 reduces the flow rate of the air flow F as a whole. , and therefore to reduce the resistance in the air of the vehicle 1.
  • the resulting reduction in the drag coefficient saves fuel.
  • modules requiring a rapid rise in temperature can be isolated from the air flow F to achieve faster optimal operating temperatures.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)

Abstract

L'invention a pour objet un module de guidage d'air pour le refroidissement d'au moins un échangeur (AC, HT, BT) de chaleur d'un moteur (3) de véhicule automobile par circulation d'air, comportant au moins une entrée d'air (E 1, E 2), par laquelle un flux d'air (F) est admis, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une conduite d'air (c) guidant le flux d'air (F), dont une paroi transverse est délimitée, au moins au niveau d'une sortie d'air (S1,S2) de la conduite (c) destinée à déboucher sur l'échangeur (AC, HT, BT), par un volet déflecteur (17) mobile, et en ce qu'une extrémité aval du volet déflecteur (17) définit un bord transverse de la sortie d'air (S), le volet déflecteur (17) étant configuré pour pouvoir empêcher, au moins dans une position, le flux d'air (F) de traverser l'intégralité du au moins un échangeur (AC, HT, BT).

Description

MODULE DE REFROIDISSEMENT PAR CIRCULATION D'AIR
La présente invention concerne un module de refroidissement de moteur de véhicule, en particulier de véhicule automobile à moteur thermique, et plus particulièrement un module de circulation d'air pour un tel module de refroidissement.
Les modules de refroidissement sont généralement situés à l'avant du véhicule, au niveau de la surface transverse frontale portant le pare-choc du véhicule. Lors de la circulation du véhicule, la surpression au niveau de cette surface est utilisée pour générer un flux d'air. Ce flux d'air est ensuite dirigé sur des échangeurs ou radiateurs de différents modules à refroidir du moteur.
Les modules à refroidir comportent généralement des radiateurs du moteur, haute température et basse température, par lesquels est refroidi le bain d'huile du moteur, un condensateur de climatisation, où un fluide caloporteur est condensé pour refroidir de l'air dirigé vers l'habitacle du véhicule, un radiateur de boîte de vitesse, où le bain d'huile de la boîte de vitesse est refroidi, un échangeur de suralimentation ou de recirculation d'air, qui refroidit des gaz compressés avant leur admission dans la chambre de combustion. Ce flux d'air qui s'engouffre dans l'espace sous le capot, et dirigé vers des radiateurs et échangeurs où le flux, initialement laminaire, devient fortement turbulent, et génère une force de résistance (traînée) qui s'oppose au mouvement du véhicule, et en augmente donc la consommation en carburant.
Cependant la plupart des modules ne requièrent un refroidissement forcé par flux d'air que dans des situations qui n'interviennent que peu fréquemment par rapport à l'ensemble des véhicules (circulation en montagne, circulation avec une charge élevée, conduite sportive, températures caniculaires, bouchon), du fait que les véhicules sont utilisés majoritairement pour des trajets courts sur terrain peu ou pas accidenté, avec une conduite plutôt responsable et économique.
Il est connu de disposer à l'avant du véhicule des panneaux ou volets mobiles entre une position ouverte, où ils sont parallèles au flux laminaire entrant, et une position fermée où ils ferment la surface avant d'admission d'air en étant transverses par rapport au flux d'air. Les positions intermédiaires peuvent être utilisées pour adapter le débit total du flux d'air selon différents paramètres du moteur et/ou extérieurs.
Ces guides d'air actif permettent de réduire le flux d'air entrant dans son ensemble et donc la traînée engendrée et ainsi la consommation en carburant du véhicule. Cependant, les modules à refroidir ont des besoins en termes de flux d'air et donc de puissance de refroidissement variables, de façon souvent non-corrélée entre eux, selon les conditions extérieures, la conduite adoptée et/ou la charge appliquée au moteur.
Afin de résoudre au moins partiellement le problème précédemment mentionné, l'invention a pour objet un module de guidage d'air pour le refroidissement d'au moins un échangeur de chaleur pour module de face avant d'un véhicule automobile par circulation d'air, comportant au moins une entrée d'air, par laquelle un flux d'air est admis, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une conduite d'air guidant le flux d'air, dont une paroi transverse est délimitée, au moins au niveau d'une sortie d'air de la conduite destinée à déboucher sur l'échangeur, par un volet déflecteur mobile, et en ce qu'une extrémité aval du volet déflecteur définit un bord transverse de la sortie d'air, le volet déflecteur étant configuré pour pouvoir empêcher, au moins dans une position, le flux d'air de traverser l'intégralité du au moins un échangeur. Le module de guidage d'air selon l'invention permet de répartir le flux d'air sur le ou les différents échangeurs selon leurs besoins.
Le volet déflecteur est configuré pour pouvoir empêcher, au moins dans une position, le flux d'air de traverser l'intégralité du au moins un échangeur selon les besoins du véhicule et ce pendant des phases de temps prédéterminées qui peuvent s'étendre sur plusieurs minutes, par exemple une phase de moindre besoin en refroidissement peut correspondre à une conduite en ville.
Le module de guidage d'air peut en outre présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison.
Il est destiné à refroidir au moins deux échangeurs disposés selon une direction transverse au flux d'air au niveau d'emplacements en aval de la sortie d'air de la conduite d'air, le mouvement du volet déflecteur modifiant l'extension ou la position selon la direction transverse de la sortie d'air par rapport aux emplacements des échangeurs.
Il comporte un nombre N entier supérieur à deux d'entrées d'air séparées par une paroi transverse, 2/V volets déflecteurs, disposés un au dessus et un au dessous de chaque entrée d'air, et Λ/+1 emplacements d'échangeurs alignés verticalement. II comporte deux d'entrées d'air séparées par une paroi transverse, quatre volets déflecteurs, disposés un au dessus et un au dessous de chaque entrée d'air, et trois emplacements d'échangeurs alignés verticalement.
Les volets déflecteurs sont des volets télescopiques comportant un panneau de base et un panneau mobile en translation longitudinale s'emboîtant dans le panneau de base, et ils comprennent à une extrémité amont une charnière les articulant au véhicule, et à l'extrémité aval opposée des attaches coopérant avec des rails.
Les rails sont mobiles en rotation et comportent un pas de vis formant un dispositif vis-écrou avec les attaches. Les volets déflecteurs sont réalisés en aluminium, en acier inoxydable, ou en polyméthylméthacrylate.
Il comporte en outre une unité de contrôle configurée pour mettre en mouvement le au moins un volet déflecteur entre différentes positions de sorte à diminuer le flux d'air entrant, et en ce que l'unité de contrôle est reliée à un capteur mesurant la température extérieure et est configurée pour rediriger le flux d'air à destination dudit condenseur de dispositif de climatisation vers les autres échangeurs lorsque la température extérieure est inférieure à un seuil prédéterminé.
Il comporte en outre des volets d'obturation disposés en amont de la au moins une conduite d'air, mobiles entre au moins une position d'ouverture dans laquelle ils laissent passer le flux d'air et une position de fermeture dans laquelle ils arrêtent le flux d'air. L'invention a aussi pour objet le module de refroidissement de moteur thermique associé caractérisé en ce qu'il comporte :
° au moins un échangeur de chaleur,
° un module de guidage d'air pour le refroidissement du ou des échangeurs, comportant au moins une entrée d'air, par laquelle un flux d'air est admis, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une conduite d'air guidant le flux d'air, dont une paroi transverse est délimitée, au moins au niveau d'une sortie d'air de la conduite destinée à déboucher sur l'échangeur, par un volet déflecteur mobile, et en ce qu'une extrémité aval du volet déflecteur définit un bord transverse de la sortie d'air, le volet étant configuré pour pouvoir empêcher, au moins dans une position, le flux d'air de passer par au moins une partie du au moins un échangeur.
Le ou les échangeurs peuvent alors comporter au moins l'un des suivants : un échangeur de suralimentation, un échangeur de module de recirculation de gaz d'échappement, un radiateur de moteur haute température, un radiateur de moteur basse température ou un échangeur de boîte de vitesse.
Enfin l'invention a aussi pour objet le procédé de gestion de module de guidage d'air pour module de refroidissement de moteur de véhicule automobile, le module de guidage d'air comportant au moins une entrée d'air, par laquelle un flux d'air est admis, un ou plusieurs échangeurs étant disposés selon une direction transverse au flux d'air en aval, au moins une conduite d'air guidant le flux d'air, dont au mois une paroi transverse est délimitée, au moins au niveau d'une sortie d'air destinée à déboucher sur les échangeurs, par un volet déflecteur mobile, une extrémité aval du volet déflecteur définissant un bord transverse de la sortie d'air, le mouvement du volet déflecteur modifiant l'extension ou la position selon la direction transverse de la sortie d'air par rapport aux emplacements des échangeurs, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes :
• détecter ou mesurer un ou plusieurs paramètres relatifs au véhicule ou à l'environnement du véhicule automobile,
• réduire, agrandir ou déplacer au moins une sortie d'air d'au moins une des conduites d'air du module de guidage d'air selon le ou les paramètres détectés ou mesurés.
Les paramètres détectés ou mesurés peuvent comporter au moins un des suivants : la température extérieure, la température intérieure de l'habitacle du véhicule, la température des différents échangeurs, la vitesse du véhicule, la vitesse de rotation d'un ventilateur de circulation forcée du flux d'air, la charge du moteur, l'enclenchement d'un mode hautes performances du véhicule, l'enclenchement d'un mode économique du véhicule.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante, donnée à titre d'exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels : la figure 1 montre schématiquement une vue en coupe d'avant de véhicule avec un module de refroidissement à volets mobiles selon l'invention, la figure 2 montre schématiquement une vue en coupe d'avant de véhicule avec un module de refroidissement à volets mobiles dans une position différente, la figure 3 montre schématiquement un volet en vue de dessus, la figure 4 montre schématiquement un exemple de mécanisme de guidage et de positionnement des volets selon l'invention, la figure 5 montre schématiquement une vue en coupe d'avant de véhicule avec un autre mode de réalisation de module de refroidissement.
Sur toutes les figures, les mêmes références se rapportent aux mêmes éléments.
Les réalisations décrites en faisant référence aux figures sont des exemples. Bien que la description se réfère à un ou plusieurs modes de réalisation, ceci ne signifie pas nécessairement que chaque référence concerne le même mode de réalisation, ou que les caractéristiques s'appliquent seulement à un seul mode de réalisation. De simples caractéristiques de différents modes de réalisation peuvent également être combinées ou interchangées pour fournir d'autres modes de réalisation.
Le véhicule, considéré sur un terrain plat horizontal, et son sens de circulation permettent de définir trois directions, une longueur, le long de l'axe de circulation, une largeur le long de la direction horizontale perpendiculaire à la longueur, et une hauteur donnée par la verticale. Le flux d'air décrit ci-après est majoritairement laminaire dans le module de guidage d'air considéré, circulant dans le sens longitudinal, de l'avant du véhicule vers l'arrière. Les termes tels que « en amont », « en aval », « avant », « après » et équivalents sont définis par rapport à ce flux d'air.
En figure 1 et 2 est montré de façon schématique en coupe longitudinale la partie avant d'un véhicule automobile 1 à moteur thermique, ici une voiture. Le véhicule 1 est vu en coupe de côté, au niveau du moteur situé à l'avant du véhicule 1 . En figure 1 on distingue en particulier le bloc moteur 3 représenté schématiquement en bloc, et une partie de la roue avant 5. L'espace dans lequel se trouve le module de refroidissement 100 est délimité à l'avant du véhicule 1 par le pare-choc 7, au dessus par la carrosserie 9, en dessous par le châssis 11 et à l'arrière par le moteur 3.
Le module de refroidissement 100 comporte un ensemble d'échangeurs de chaleur ou de dissipateurs thermiques, ici, de haut en bas, un condenseur de climatiseur AC, un radiateur haute température HT, et un radiateur basse température BT. Les radiateurs haute température HT et basse température BT assurent le refroidissement du bain d'huile du bloc moteur 3. Le condenseur de climatiseur AC permet de réfrigérer un flux d'air de climatisation à destination de l'habitacle via un échange de chaleur avec l'extérieur, par évaporation et condensation d'un fluide caloporteur.
Les échangeurs de chaleur HT, BT, AC sont alignés selon une direction transverse perpendiculaire au flux d'air F, ici verticalement, et ils couvrent toute la largeur du module de refroidissement 100. D'autres échangeurs peuvent bien sûr être implémentés, par exemple les échangeurs d'une suralimentation du moteur ou d'une recirculation de gaz d'échappement, ou bien l'échangeur d'une boîte à vitesse du moteur.
Le flux d'air F entre dans le module de refroidissement 100 par deux entrées d'air E^ , E2 d'un module de guidage d'air 200, séparées par le pare- choc 7 et protégées des intrusions de corps étrangers (feuilles, graviers) par des grilles 13. Lorsque le véhicule 1 est à l'arrêt, un ventilateur 15 peut être activé pour forcer la circulation d'air.
Le module de guidage d'air 200 comporte des volets déflecteurs 17, articulés au véhicule 1 par leur extrémité en amont. Les volets déflecteurs 17 forment chacun une paroi longitudinale transverse mobile de deux conduites d'air c du module de guidage d'air 200, et sont disposés en particulier au niveau des sorties S^ , S2 des conduites d'air e. En particulier, l'extrémité aval des volets déflecteurs 17 délimite l'extrémité aval de la sortie d'air S^ , S2 de la conduite c correspondante dans le sens transverse d'alignement des échangeurs de chaleur HT, BT, AC, ici la verticale. Les volets déflecteurs 17, considérés par deux en figure 1 , délimitent les conduites d'air c auxquelles ils sont associés, en formant un guide laminaire du flux d'air F des entrées d'air E^, E2 jusqu'aux sorties d'air S1 , S2.
Un changement de l'inclinaison verticale des volets déflecteurs 17 peut alors déplacer, agrandir ou réduire les sorties d'air S1 , S2 des conduites d'air c. Ce déplacement ou ce changement de taille de la sortie d'air S^ , S2 relativement aux emplacements des échangeurs de chaleur HT, BT, AC permet de concentrer le flux d'air F sur un sous-ensemble des échangeurs HT, BT, AC. Dans le cadre d'un mode de réalisation particulier avec un seul échangeur de chaleur HT, BT, AC, le au moins un volet déflecteur 17 est configuré pour empêcher le flux d'air F d'atteindre une portion plus ou moins importante de l'échangeur HT, BT, AC.
En particulier, avec la position adaptée, le ou les volets déflecteurs 17 peuvent empêcher le flux d'air F d'atteindre et de traverser la totalité du ou des échangeurs HT, BT, AC, ce qui permet de définir un mode de fonctionnement de moindre refroidissement pouvant être adopté pendant une durée de moindre refroidissement prédéterminée ou jusqu'à ce qu'un paramètre particulier soit détecté ultérieurement. Les entrées d'air Ei, E2 sont ici au nombre de deux, avec chacune deux volets déflecteurs 17, disposés au dessus et au dessous de chaque entrée d'air Ei, E2, de sorte que chaque conduite d'air c est délimitée au-dessus et au- dessous par les volets déflecteurs 17. De la sorte, la sortie d'air S1 , S2 de chaque conduite c peut être translatée vers le haut ou vers le bas, et réduite ou bien agrandie selon les besoins de chaque échangeur de chaleur HT, BT, AC.
En alternative, au moins une conduite d'air c peut être délimitée par une paroi fixe et un seul volet déflecteur 17. Dans ce cas la sortie d'air S^ , S2 pourra être réduite ou agrandie avec un de ses bords supérieur ou inférieur restant fixe. Les échangeurs de chaleur HT, BT, AC sont en particulier décalées dans le sens d'empilement, et même disposés ici en quinconce par rapport aux entrées d'air Ei, E2. D'autres modes de réalisations prévoient en particulier un nombre N d'entrées d'air entier et supérieur à 1 , avec Λ/+1 échangeurs de chaleur HT, BT, AC, disposés de façon décalée ou en quinconce par rapport aux entrées d'air E^, E2.
Les volets déflecteurs 17 sont rattachés aux bords supérieurs et inférieurs de chaque entrée d'air E1; E2 par une articulation. Si le module comporte N entrées, il comporte alors 2/V volets déflecteurs 17. Les volets déflecteurs 17 sont en particulier alignés selon une direction transverse au flux d'air F, ici verticale, et disposés entre les entrées d'air Ei, E2.
Autrement dit, le module de guidage d'air comprend une conduite d'air c dont au moins une paroi transverse s'étend depuis l'entrée d'air Ei, E2 du véhicule, à savoir au niveau des grilles 13 de protection ou en d'autres termes la calandre du véhicule, jusqu'au niveau des échangeurs de chaleurs HT, BT, AC correspondant à la sortie de ladite conduite, la paroi correspondant à un volet déflecteur 17 mobile. Le volet déflecteur 17 est relié à l'entrée d'air Ei, E2 avec un rattachement réalisé au moins d'une articulation située au niveau de l'entrée d'air Ei, E2 du flux d'air au sein du véhicule à proximité immédiate des grilles 13.
La position des volets déflecteurs 17 est contrôlée par une unité de contrôle (non représentée), qui ajuste la position angulaire des volets déflecteurs 17 au moyen de moteurs électriques et de mécanismes de transmission. Une telle unité de contrôle comporte généralement une mémoire électronique et des moyens de calcul. Elle peut soit être dédiée, soit être intégrée dans un réseau électronique global du véhicule. Lorsqu'elle est intégrée dans un réseau global, la mémoire électronique et les moyens de calculs peuvent être partagés avec des unités de contrôle d'autre modules et fonctions du véhicule. L'unité de contrôle est en particulier reliée à différents capteurs qui captent et/ou évaluent des conditions extérieures et des paramètres du moteur thermique 3 afin d'ajuster la position des volets déflecteurs 17 en fonction des paramètres captés et/ou évalués. L'unité de contrôle peut contrôler le fonctionnement de différents modules fonctionnels du véhicule (chauffage, climatisation, éclairage, lecture multimédia), par exemple au moyen d'actionneurs électroniques (transistors, circuits intégrés, puces électroniques).
Les paramètres relatifs aux conditions extérieures peuvent par exemple comporter la température extérieure, l'hygrométrie, la pression atmosphérique, l'altitude, la position (en ville, hors agglomération, sur autoroute), la vitesse de circulation, l'heure de la journée, la date et donc la saison, la présence et le poids d'un attelage, une évaluation du poids de la charge dans le véhicule (passagers et bagages), la pression des pneumatiques, la vitesse de circulation, la vitesse de rotation du ventilateur 15. Les paramètres du moteur thermique 3 peuvent comporter la température de différents organes du moteur, sa charge (une moyenne des tours par minute et donc de la puissance développée sur une durée prédéterminée), l'enclenchement par le conducteur d'un mode hautes performances du véhicule, l'enclenchement d'un mode économique du véhicule.
Le débattement transverse, ici vertical, de chaque volet déflecteur 17 considéré séparément, ou bien de deux volets déflecteurs 17 adjacents, correspond à l'extension transverse, ici verticale, d'un des échangeurs de chaleur HT, BT, AC. En figure 1 , les volets déflecteurs 17 sont dans une position d'ouverture, les trois échangeurs de chaleur HT, BT, AC reçoivent une portion du flux d'air F. L'ensemble des modules à refroidir est donc refroidi.
En figure 2, le volet déflecteur 17 supérieur, situé sur le bord supérieur de l'entrée d'air supérieure E^, est abaissé en position de déflexion, de sorte que la sortie S1 de la première conduite d'air c est réduite verticalement par le haut. Le flux d'air à destination du condenseur de module de climatisation AC est alors redirigé vers les autres échangeurs de chaleur HT, BT. Le flux d'air F est ainsi concentré sur les autres échangeurs de chaleur HT, BT tandis que le condenseur de module de climatisation AC ne reçoit plus qu'une partie fortement réduite voire nulle du flux d'air F.
Dans l'exemple des figures 1 et 2, en partant du haut, le premier volet déflecteur 17 est mobile entre deux positions extrémales. Dans la position extrémale relevée (figure 1 ), l'extrémité mobile du volet déflecteur 17 est située au niveau du rebord supérieur du condenseur de climatiseur AC. Dans la position extrémale abaissée (figure 2), l'extrémité mobile du volet déflecteur 17 est située au niveau du rebord inférieur du condenseur de climatiseur AC.
La portion du flux d'air F entrant dans l'entrée d'air Ei située sous ledit premier volet déflecteur 17, il en résulte qu'en position extrémale relevée, la totalité du condenseur de climatiseur AC est sur le trajet du flux d'air F, et qu'en position extrémale abaissée, la totalité du condenseur de climatiseur AC est abritée du flux d'air F par le volet déflecteur 17.
Ce mode de fonctionnement du module de refroidissement 100, conditionné par la position des volets déflecteurs 17 du module de guidage d'air 200, peut en particulier être adopté lorsque la température extérieure est assez basse (inférieure à par exemple 15°C) pour que le maintien d'une température ambiante confortable dans l'habitacle ne nécessite que le seul chauffage du flux d'air de climatisation. La température limite peut en particulier être la température inférieure de la gamme disponible à l'ajustement de la température intérieure de l'habitacle.
En alternative, le flux d'air F peut être écarté du condenseur de climatiseur AC lorsque l'utilisateur coupe manuellement la climatisation au profit d'un chauffage simple du flux d'air à destination de l'habitacle.
Enfin, selon la puissance de climatisation enclenchée, une portion -Invariable du condenseur de climatiseur AC peut être exposée ou abritée du flux d'air F.
Les positions intermédiaires non représentées peuvent servir à ajuster la puissance du flux d'air F dirigé sur le condenseur de climatiseur AC. Les deux volets déflecteurs 17 suivants, situés de part et d'autre du pare- choc 7 coopèrent pour couvrir ou découvrir en deux positions extrémales, respectivement de déflexion et ouverte, le radiateur haute température HT du module de refroidissement 100.
En position extrémale ouverte (figures 1 et 2), les extrémités mobiles des volets déflecteurs 17 se rejoignent autour du milieu du radiateur haute température HT. Dans la position extrémale fermée (non représentée), les extrémités mobiles des volets déflecteurs 17 sont situées au niveau des extrémités supérieures et inférieures dudit radiateur haute température HT. Le radiateur haute température HT est alors relativement isolé du flux d'air F. Les positions intermédiaires peuvent servir à ajuster la puissance du flux d'air F dirigé sur le radiateur haute température HT.
Le mode de fonctionnement avec le flux d'air F écarté du radiateur haute température HT peut en particulier être adopté lorsque la température du moteur 3 est suffisamment basse (hiver, haute montagne), en particulier pour permettre une montée en température rapide du moteur 3, et donc diminuer la consommation du fait de la diminution rapide de la viscosité de l'huile du moteur thermique 3 engendrée.
L'unité de contrôle est en particulier configurée pour diminuer le flux d'air F à destination de chacun des échangeurs de chaleur HT, BT, AC lorsque cette diminution est possible, afin de réduire autant que possible le coefficient de traînée du véhicule, et donc sa consommation en carburant.
Les figures 3 et 4 illustrent un exemple de mode de réalisation des volets déflecteurs 17 et du mécanisme de guidage 300 pour la mise en position des volets déflecteurs 17.
En figure 3 est représenté un volet déflecteur 17 en vue de dessus. Le volet déflecteur 17 est télescopique et divisé en deux parties qui s'emboîtent l'une dans l'autre de façon mobile en translation longitudinale. La première partie forme un panneau de base 19, qui porte à son extrémité en amont une charnière 21 . Le panneau de base 19 comporte un logement dans lequel la seconde partie, qui forme un panneau mobile 23, s'emboîte de sorte à être mobile en translation longitudinale. Le panneau mobile 23 porte à son extrémité en aval du flux d'air F deux attaches 25 qui coopèrent avec des rails de guidage.
La base 19 et le mobile 23 couvrent presque entièrement la largeur du module de guidage d'air 200. La base 19 et le mobile 23 peuvent être réalisés en matière plastique ou composite, par exemple du polypropylène chargé avec du talc ou des fibres de verre, ou bien en aluminium ou en acier inoxydable. En alternative, des moteurs électriques peuvent agir au niveau des charnières 21 , les volets déflecteurs 17 pouvant alors être réalisés d'une seule pièce.
La figure 4 est une vue de face des sorties d'air du module de guidage d'air 200, montrant en particulier le mécanisme de guidage et de positionnement 300 des volets déflecteurs 17.
Le mécanisme de guidage et de positionnement 300 comporte des rails de guidage 27, disposés par deux de part et d'autre de chaque échangeur de chaleur HT, BT, AC. L'étendue verticale des rails de guidage 27 correspond au moins à la hauteur de l'échangeur de chaleur HT, BT, AC qu'ils entourent, ce qui délimite le débattement des volets déflecteurs 17.
Les rails de guidage 27 coopèrent avec les attaches 25 à l'extrémité en aval des volets déflecteurs 17. Au moins un des rails de guidage 27 d'un côté de chaque échangeur de chaleur HT, BT, AC comporte un pas de vis 29, formant un système vis-écrou avec les attache 25 des volets déflecteurs 17.
Les rails de guidage 27 sont mobiles en rotation, et entraînés par des moteurs électriques (non représentés). Les moteurs électriques sont eux- mêmes contrôlés par l'unité de contrôle. Lorsque l'unité de contrôle déclenche la mise en marche du moteur, le ou les rails de guidage 27 reliés au moteur sont mis en rotation. La rotation du pas de vis 29 porté par le rail de guidage 27 déclenche la translation verticale des attaches 25 en prise avec le pas de vis 29, et donc de l'extrémité en aval du volet déflecteur 17. Le mécanisme de guidage et de positionnement 300 peut aussi comporter des adaptateurs de vitesse de rotation pour permettre de réduire la vitesse de rotation transmise par le moteur électrique au rail de guidage 27, et des mécanismes de couplage, pour qu'un même moteur entraîne en rotation plusieurs rails de guidage 27 portant des pas de vis 29. Un tel mécanisme de couplage est indiqué dans le cas des volets déflecteurs 17 recouvrant en position de déflexion le radiateur haute température HT en figures 1 et 2. En effet, ces deux volets déflecteurs 17 dont la position ouverte (extrémités en aval rapprochées) est représentée dans les figures 1 , 2 et 4, ont une position et des mouvements symétriques par rapport à un axe médian transverse horizontal du radiateur haute température HT. Ils peuvent alors être mis en mouvement par rotation d'un seul rail de guidage 27 portant deux filetages ou pas de vis à sens d'enroulement contraire, l'un sur sa moitié supérieure, l'autre sur sa moitié inférieure.
En alternative, un même moteur électrique peut entraîner deux rails de guidage 27 avec des pas de vis de même sens d'enroulement, et un mécanisme de transmission (engrenage, courroie) qui transmet des mouvement en rotation en sens inverses à chacun des deux rails de guidage 27.
La figure 5 montre un mode de réalisation alternatif de module de guidage d'air 200.
La figure 5 montre à nouveau un avant de véhicule 1 vu en coupe partielle schématique, avec le module de guidage d'air 200 représenté seul.
Le module de guidage d'air 200 de la figure 5 comporte en outre des volets d'obturation 31 . Ces volets d'obturation 31 sont des volets plats et allongés, transverses par rapport au flux d'air F, ici horizontaux, mobiles en rotation autour d'axes de rotation transverses parallèles auxdits volets d'obturation 31 , entre une position de fermeture et une position d'ouverture.
Les volets d'obturation 31 sont disposés en aval des grilles 13, et en amont des volets déflecteurs 17, au niveau des entrées d'air Ei, E2.
Dans la position d'ouverture, les volets d'obturation laissent passer le flux d'air F en présentant leur tranche en vue de face. Dans la position de fermeture, les volets d'obturation 31 sont en butée les uns contre les autres, de sorte à former une surface fermée en vue de face qui arrête ou diminue fortement le flux d'air F. Les positions intermédiaires peuvent en particulier être utilisées pour diminuer le débit du flux d'air F sans le couper complètement.
La réduction du flux d'air F entrant dans le module de distribution d'air 200 permet de diminuer le coefficient de traînée du véhicule 1 , et donc sa consommation en carburant. La rotation des volets d'obturation 31 est contrôlée par l'unité de contrôle, qui peut en particulier contrôler séparément les volets d'obturation 31 des différentes entrées Ei, E2. L'ajustement de l'orientation des volets d'obturation 31 permet de diminuer le débit du flux d'air F dans son ensemble, tandis que les volets déflecteurs 17 permettent de répartir le flux d'air F entre les différents échangeurs AC, HT, BT.
L'unité de contrôle peut en particulier orienter les volets d'obturation 31 de sorte à limiter le flux d'air F entrant lorsqu'une vitesse prédéterminée est atteinte alors que les besoins de puissance de refroidissement sont -Insuffisamment bas.
Ce cas de figure peut en particulier être utilisé sur autoroute, lors d'une circulation avec un rapport de vitesse élevé (sixième vitesse) aux vitesses usuelles sur autoroute (100-130km/h) et sans remorque ou chargement important. La charge moteur est alors moyenne à basse, les forces de frottement, proportionnelles au carré de la vitesse, sont cependant importantes et varient donc grandement avec le coefficient de traînée, tandis que le débit du flux d'air, proportionnel à la vitesse, est lui aussi relativement important.
En permettant la répartition du flux d'air F sur les échangeurs de chaleur HT, BT, AC selon leurs besoins au cours du temps, le module de guidage d'air 200 permet de réduire le débit du flux d'air F dans son ensemble, et donc de diminuer la résistance dans l'air du véhicule 1 . La diminution du coefficient de traînée qui en résulte permet d'économiser du carburant. À l'inverse, les modules requérant une montée en température rapide peuvent être isolés du flux d'air F pour atteindre plus rapidement des températures de fonctionnement optimales.

Claims

REVENDICATIONS
Module de guidage d'air pour le refroidissement d'au moins un échangeur (AC, HT, BT) de chaleur pour module de face avant d'un véhicule automobile, comportant au moins une entrée d'air (Ei , E2), par laquelle un flux d'air (F) est admis, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une conduite d'air (c) guidant le flux d'air (F), dont une paroi transverse est délimitée, au moins au niveau d'une sortie d'air (S1 , S2) de la conduite (c) destinée à déboucher sur l'échangeur (AC, HT, BT), par un volet déflecteur (17) mobile, et en ce qu'une extrémité aval du volet déflecteur (17) définit un bord transverse de la sortie d'air (S), le volet déflecteur (17) étant configuré pour pouvoir empêcher, au moins dans une position, le flux d'air (F) de traverser l'intégralité du au moins un échangeur (AC, HT, BT).
Module de guidage d'air selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il est destiné à refroidir au moins deux échangeurs (AC, HT, BT) disposés selon une direction transverse au flux d'air (F) au niveau d'emplacements en aval de la sortie d'air (S1 , S2) de la conduite d'air (c), le mouvement du volet déflecteur (17) modifiant l'extension ou la position selon la direction transverse de la sortie d'air (S1 , S2) par rapport aux emplacements des échangeurs (AC, HT, BT).
Module de guidage d'air selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comporte un nombre N entier supérieur à deux d'entrées d'air (Ei , E2) séparées par une paroi transverse, 2N volets déflecteurs, disposés un au dessus et un au dessous de chaque entrée d'air (E^ , E2), et Λ/+1 emplacements d'échangeurs (AC, HT, BT) alignés verticalement.
Module de guidage d'air selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comporte deux d'entrées d'air (E^ , E2) séparées par une paroi transverse, quatre volets déflecteurs (17), disposés un au dessus et un au dessous de chaque entrée d'air (E^ , E2), et trois emplacements d'échangeurs (AC, HT, BT) alignés verticalement. Module de guidage d'air selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que les volets déflecteurs (17) sont des volets télescopiques comportant un panneau de base (19) et un panneau mobile (23) en translation longitudinale s'emboîtant dans le panneau de base (19), et en ce qu'ils comprennent à une extrémité amont une charnière (21 ) les articulant au véhicule, et à l'extrémité aval opposée des attaches (25) coopérant avec des rails (25).
Module de guidage d'air selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les rails (25) sont mobiles en rotation et comportent un pas de vis formant un dispositif vis-écrou avec les attaches (25).
Module de guidage d'air selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une unité de contrôle configurée pour mettre en mouvement le au moins un volet déflecteur (17) entre différentes positions de sorte à diminuer le flux d'air (F) entrant, et en ce que l'unité de contrôle est reliée à un capteur mesurant la température extérieure et est configurée pour rediriger le flux d'air (F) à destination dudit condenseur de dispositif de climatisation (AC) vers les autres échangeurs (HT, BT) lorsque la température extérieure est inférieure à un seuil prédéterminé.
Module de guidage d'air selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des volets d'obturation (31 ) disposés en amont de la au moins une conduite d'air (c), mobiles entre au moins une position d'ouverture dans laquelle ils laissent passer le flux d'air (F) et une position de fermeture dans laquelle ils arrêtent le flux d'air (F)-
Module de refroidissement de moteur thermique caractérisé en ce qu'il comporte :
° au moins un échangeur (AC, HT, BT) de chaleur,
° un module de guidage d'air pour le refroidissement du ou des échangeurs (AC, HT, BT), comportant au moins une entrée d'air (Ei , E2), par laquelle un flux d'air (F) est admis, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une conduite d'air (c) guidant le flux d'air (F), dont une paroi transverse est délimitée, au moins au niveau d'une sortie d'air (S1 , S2) de la conduite (c) débouchant sur l'échangeur (AC, HT,
BT), par un volet déflecteur (17) mobile, et en ce qu'une extrémité aval du volet déflecteur (17) définit un bord transverse de la sortie d'air (S), le volets déflecteur (17) étant configuré pour pouvoir empêcher, au moins dans une position, le flux d'air (F) de passer par au moins une partie du au moins un échangeur (AC, HT, BT).
10. Module de refroidissement selon la revendication 8, caractérisé en ce que le ou les échangeurs (AC, HT, BT) comportent au moins l'un des suivants : un échangeur de suralimentation, un échangeur de module de recirculation de gaz d'échappement, un radiateur de moteur haute température (HT), un radiateur de moteur basse température (BT) ou un échangeur de boîte de vitesse.
1 1 . Procédé de gestion de module de guidage d'air (200) pour module de refroidissement (100) de moteur de véhicule automobile, le module de guidage d'air comportant au moins une entrée d'air (Ei , E2), par laquelle un flux d'air (F) est admis, un ou plusieurs échangeurs étant disposés selon une direction transverse au flux d'air (F) en aval, au moins une conduite d'air (c) guidant le flux d'air (F), dont au mois une paroi transverse est délimitée, au moins au niveau d'une sortie d'air (S1 , S2) destinée à déboucher sur les échangeurs (AC, HT, BT), par un volet déflecteur (17) mobile, une extrémité aval du volet déflecteur (17) définissant un bord transverse de la sortie d'air, le mouvement du volet déflecteur (17) modifiant l'extension ou la position selon la direction transverse de la sortie d'air par rapport aux emplacements des échangeurs (AC, HT, BT), caractérisé en ce qu'il comporte les étapes : • détecter ou mesurer un ou plusieurs paramètres relatifs au véhicule ou à l'environnement du véhicule automobile,
• réduire, agrandir ou déplacer au moins une sortie d'air d'au moins une des conduites d'air du module de guidage d'air selon le ou les paramètres détectés ou mesurés.
12. Procédé de gestion selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les paramètres détectés ou mesurés comportent au moins un des suivants : la température extérieure, la température intérieure de l'habitacle du véhicule, la température des différents échangeurs (AC, HT, BT), la vitesse du véhicule, la vitesse de rotation d'un ventilateur (15) de circulation forcée du flux d'air (F), la charge du moteur, l'enclenchement d'un mode hautes performances du véhicule, l'enclenchement d'un mode économique du véhicule.
PCT/FR2018/050004 2017-02-16 2018-01-03 Module de refroidissement par circulation d'air WO2018150110A1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1751247 2017-02-16
FR1751247A FR3062879A1 (fr) 2017-02-16 2017-02-16 Module de refroidissement par circulation d'air

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018150110A1 true WO2018150110A1 (fr) 2018-08-23

Family

ID=59253610

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/FR2018/050004 WO2018150110A1 (fr) 2017-02-16 2018-01-03 Module de refroidissement par circulation d'air

Country Status (2)

Country Link
FR (1) FR3062879A1 (fr)
WO (1) WO2018150110A1 (fr)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020053146A1 (fr) * 2018-09-10 2020-03-19 Jaguar Land Rover Limited Aube de calandre à volets actifs pour un véhicule
CN113597504A (zh) * 2019-03-15 2021-11-02 法雷奥热***公司 包括切向流涡轮机的电动汽车冷却模块
CN114126908A (zh) * 2019-05-24 2022-03-01 法雷奥热***公司 包括切向流涡轮机的用于电动机动车辆的冷却模块
CN115217583A (zh) * 2022-06-27 2022-10-21 中国第一汽车股份有限公司 冷却***、汽车及冷却控制方法
US20230094488A1 (en) * 2021-09-29 2023-03-30 Honda Motor Co., Ltd. Active front structure for vehicle
FR3130700A1 (fr) * 2021-12-16 2023-06-23 Valeo Systemes Thermiques Module de guidage d’un flux d’air pour un véhicule automobile électrique ou hybride

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL2018212B1 (en) * 2017-01-23 2018-07-30 Mci Mirror Controls Int Netherlands B V control module for adjusting flaps of a vehicle

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4401012A1 (de) * 1993-01-28 1994-08-04 Volkswagen Ag Klappenanordnung, insbesondere für ein Wärmetauschergehäuse einer Kraftfahrzeugheizung
FR2851502A1 (fr) * 2003-02-26 2004-08-27 Valeo Climatisation Dispositif de controle d'un flux d'air, notamment pour un appareil de chauffage et/ou de climatisation d'un vehicule automobile
DE202011050032U1 (de) * 2011-05-04 2011-07-25 Dr. Schneider Kunststoffwerke Gmbh Drosseleinrichtung für den Luftdurchsatz durch einen Luftdurchlass
WO2013092257A1 (fr) * 2011-12-19 2013-06-27 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Commande de clapets d'air de refroidissement réglables d'un véhicule automobile pourvu d'un moteur à combustion interne comportant un turbocompresseur
US20130284419A1 (en) * 2012-04-27 2013-10-31 Cnh America Llc Combine cooling control system
WO2016097589A1 (fr) * 2014-12-16 2016-06-23 Electricfil Automotive Dispositif de commande de volets par un actionneur lineaire

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4401012A1 (de) * 1993-01-28 1994-08-04 Volkswagen Ag Klappenanordnung, insbesondere für ein Wärmetauschergehäuse einer Kraftfahrzeugheizung
FR2851502A1 (fr) * 2003-02-26 2004-08-27 Valeo Climatisation Dispositif de controle d'un flux d'air, notamment pour un appareil de chauffage et/ou de climatisation d'un vehicule automobile
DE202011050032U1 (de) * 2011-05-04 2011-07-25 Dr. Schneider Kunststoffwerke Gmbh Drosseleinrichtung für den Luftdurchsatz durch einen Luftdurchlass
WO2013092257A1 (fr) * 2011-12-19 2013-06-27 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Commande de clapets d'air de refroidissement réglables d'un véhicule automobile pourvu d'un moteur à combustion interne comportant un turbocompresseur
US20130284419A1 (en) * 2012-04-27 2013-10-31 Cnh America Llc Combine cooling control system
WO2016097589A1 (fr) * 2014-12-16 2016-06-23 Electricfil Automotive Dispositif de commande de volets par un actionneur lineaire

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020053146A1 (fr) * 2018-09-10 2020-03-19 Jaguar Land Rover Limited Aube de calandre à volets actifs pour un véhicule
US11964551B2 (en) 2018-09-10 2024-04-23 Jaguar Land Rover Limited Active grille shutter vane for a vehicle
CN113597504A (zh) * 2019-03-15 2021-11-02 法雷奥热***公司 包括切向流涡轮机的电动汽车冷却模块
US12024009B2 (en) 2019-03-15 2024-07-02 Valeo Systemes Thermiques Cooling module for an electric motor vehicle, comprising a tangential-flow turbomachine
CN114126908A (zh) * 2019-05-24 2022-03-01 法雷奥热***公司 包括切向流涡轮机的用于电动机动车辆的冷却模块
US20230094488A1 (en) * 2021-09-29 2023-03-30 Honda Motor Co., Ltd. Active front structure for vehicle
FR3130700A1 (fr) * 2021-12-16 2023-06-23 Valeo Systemes Thermiques Module de guidage d’un flux d’air pour un véhicule automobile électrique ou hybride
CN115217583A (zh) * 2022-06-27 2022-10-21 中国第一汽车股份有限公司 冷却***、汽车及冷却控制方法
CN115217583B (zh) * 2022-06-27 2024-03-01 中国第一汽车股份有限公司 冷却***、汽车及冷却控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
FR3062879A1 (fr) 2018-08-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2018150110A1 (fr) Module de refroidissement par circulation d'air
FR2950574A1 (fr) Bloc d'echange thermique pour vehicule automobile
FR3054490A1 (fr) Dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation pour vehicule automobile
WO2019141937A1 (fr) Module de face avant pour vehicule automobile et procede de degivrage d'un echangeur de chaleur
WO2018167396A1 (fr) Procede et installation pour la regulation thermique d'une chaine de traction electrique d'un vehicule
FR2942748A1 (fr) Dispositif de regulation d'un flux d'air de refroidissement
WO2020174146A1 (fr) Installation de chauffage et/ou ventilation et/ou climatisation comportant un volet de mixage avec déflecteur
EP3576971B1 (fr) Dispositif de régulation d'un flux d'air circulant sous le capot d'un véhicule
FR2903345A1 (fr) Dispositif de preventilation, de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation d'un habitacle de vehicule, mettant en oeuvre un pulseur et des unites thermoelectriques a effet peltier
FR3072331B1 (fr) Dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation pour vehicule automobile
WO2017162944A1 (fr) Volet debrayable par vis sans fin
WO2018178570A1 (fr) Dispositif de régulation d'un flux d'air circulant au sein d'un premier échangeur de chaleur pour véhicule automobile
EP3046784B1 (fr) Dispositif de conditionnement d'air pour véhicule automobile à double flux et répartiteur de froid
EP4210983A1 (fr) Module d'échange thermique et véhicule automobile correspondant
WO2022096203A1 (fr) Module de refroidissement pour vehicule automobile electrique ou hybride a turbomachine tangentielle
WO2022053501A1 (fr) Module d'échange thermique et véhicule automobile correspondant
WO2019197790A1 (fr) Module d'entree d'air notamment pour vehicule automobile
WO2018078259A1 (fr) Module de face avant pour vehicule automobile
EP2836381B1 (fr) Dispositif de conditionnement thermique d'un habitacle de véhicule.
FR3099092A1 (fr) Dispositif de régulation d’un flux d’air d’un véhicule automobile
FR3070320B1 (fr) Unite de refroidissement pour vehicule automobile
FR3054173B1 (fr) Systeme d'alimentation en air de refroidissement pour une machine electrique de vehicule automobile
WO2023227554A1 (fr) Module d'entrée d'air, dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation et véhicule correspondants
WO2003070502A1 (fr) Dispositif de reglage de l'ouverture d'entree d'air a travers un pare-chocs avant de vehicule
FR3125088A1 (fr) Module d’échange de chaleur de véhicule automobile

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18701781

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18701781

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1