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FR3123384A1 - Circuit de refroidissement un vehicule automobile - Google Patents

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Abstract

L’invention concerne un circuit de refroidissement pour un véhicule automobile comprenant une première boucle de refroidissement (B1), une deuxième boucle de refroidissement (B2), une unique boite de dégazage (1) reliée à la première boucle de refroidissement (B1) par une conduite (2) de remplissage en liquide de refroidissement de cette première boucle (B1), une première conduite de liaison (4a) reliant fluidiquement la deuxième boucle de refroidissement (B2) à la conduite (2) de remplissage, caractérisé en ce qu’il comprend un dispositif (8) permettant de retenir le gaz présent dans le liquide de refroidissement destiné à circuler dans la deuxième boucle de refroidissement (B2), ce dispositif (8) étant disposé dans cette deuxième boucle de refroidissement (B2), et comportant une évacuation (8c) du gaz retenu reliée à la première conduite de liaison (4a). Figure 1

Description

CIRCUIT DE REFROIDISSEMENT UN VEHICULE AUTOMOBILE
La présente invention concerne un circuit de refroidissement un véhicule automobile notamment équipé d’un moteur hybride thermique-électrique.
Les véhicules comprenant un groupe motopropulseur hybride thermique-électrique sont équipés d’un circuit de refroidissement dans lequel circule un fluide caloporteur, encore désigné liquide de refroidissement, qui permet de contrôler la température d’un organe en emportant la chaleur produite par cet organe. Ce circuit de refroidissement nécessite souvent de multiples boucles hydrauliques de refroidissement.
Sur un véhicule comprenant un groupe motopropulseur hybride thermique-électrique, on peut ainsi trouver jusqu’à trois boucles hydrauliques de refroidissement, par exemple :
-Une boucle hydraulique dit « Haute Température » pour refroidir le moteur thermique,
-une boucle hydraulique dit « Basse Température », pour refroidir des composants électriques,
-une boucle hydraulique dite « Très Basse Température », pour refroidir la batterie de traction du véhicule.
Le dégazage est une fonction importante au cours de laquelle les bulles d’air ou de gaz qui sont présentes dans le liquide de refroidissement sont purgées via une boite de dégazage. La présence de bulle d’air dans le circuit de refroidissement pénalise la qualité de refroidissement et peut avoir des conséquences sur le bon refroidissement des organes concernés.
Dans le cas d’un circuit de refroidissement avec plusieurs boucles hydrauliques de refroidissement, on peut utiliser plusieurs boites de dégazage, mais cela revient cher et pose de gros problèmes d’implantation. En outre cela implique de multiplier les machines de remplissage en usine ce qui a un coût très important.
On connait du document FR3043719B1 un circuit de refroidissement pour véhicule automobile comprenant plusieurs boucles de refroidissement équipé d’une unique boite de dégazage reliée fluidiquement aux boucles de refroidissement. Cependant le dégazage des boucles de refroidissement n’est pas possible sans avoir d’échanges entre les boucles de refroidissement néfastes au fonctionnement recherché dans chacune des boucles de refroidissement.
L’invention vise à résoudre cet inconvénient en proposant selon l’invention un circuit de refroidissement pour un véhicule automobile comprenant :
-une première boucle de refroidissement,
-une deuxième boucle de refroidissement,
-une unique boite de dégazage reliée à la première boucle de refroidissement par une conduite de remplissage en liquide de refroidissement de cette première boucle,
-une première conduite de liaison reliant fluidiquement la deuxième boucle de refroidissement à la conduite de remplissage,
caractérisé en ce qu’il comprend un dispositif permettant de retenir le gaz présent dans le liquide de refroidissement destiné à circuler dans la deuxième boucle de refroidissement, ce dispositif étant disposé dans cette deuxième boucle de refroidissement, et comportant une évacuation du gaz retenu reliée à la première conduite de liaison.
L’effet technique est de permettre le piégeage et la remontée des bulles de gaz présente dans deuxième boucle de refroidissement vers la première boucle de refroidissement et leur évacuation finale vers la boite de dégazage
Diverses caractéristiques supplémentaires peuvent être prévues, seules ou en combinaisons :
Selon une réalisation, la section de passage de l’évacuation de gaz est dimensionnée de sorte à permettre le remplissage de la deuxième boucle de refroidissement en liquide de refroidissement.
Selon une réalisation, la première boucle de refroidissement est une boucle de refroidissement dite haute température, d’un moteur thermique.
Selon une réalisation, la deuxième boucle de refroidissement est une boucle de refroidissement dite basse température d’un composant électrique de puissance d’une chaine de traction électrique de véhicule.
Selon une réalisation, le circuit de refroidissement comprend de plus :
-une troisième boucle de refroidissement,
-une deuxième conduite de liaison reliant fluidiquement la troisième boucle de refroidissement à la conduite de remplissage,
- un deuxième dispositif permettant de retenir le gaz présent dans le liquide de refroidissement destiné à circuler dans la troisième boucle de refroidissement, ce dispositif étant disposé dans la troisième boucle de refroidissement, et comportant une évacuation du gaz retenu reliée à la première conduite de liaison.
Selon une réalisation, la section de passage de l’évacuation de gaz est dimensionnée de sorte à permettre le remplissage de la troisième boucle de refroidissement en liquide de refroidissement.
Selon une réalisation, la première conduite de liaison et la deuxième conduite de liaison ont une jonction commune.
Selon une réalisation, la troisième boucle de refroidissement est une boucle de refroidissement dite très basse température d’une batterie de traction de véhicule.
L’invention a aussi pour objet un véhicule automobile caractérisé en ce qu’il comprend un circuit de refroidissement selon l’une quelconque des variantes précédemment décrites.
L’invention a aussi pour objet un procédé de remplissage en liquide de refroidissement d’un circuit de refroidissement de l’invention à deux boucles de refroidissement, dans lequel on ouvre la boîte de dégazage, on verse le liquide de refroidissement dans la boite de remplissage qui emplit la première boucle de refroidissement en passant par la conduite de remplissage, une partie du liquide refroidissement passant par la conduite de liaison, pour arriver dans le dispositif par l’orifice d’évacuation et emplir la deuxième boucle de refroidissement.
D’autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description ci-après d’un mode particulier de réalisation, non limitatif de l’invention, faite en référence aux figures dans lesquelles :
: La représente un premier exemple de réalisation d’un circuit de refroidissement pour un véhicule automobile conforme à l’invention.
: La représente deuxième exemple de réalisation d’un circuit de refroidissement pour un véhicule automobile conforme à l’invention.
La présente un premier exemple de circuit de refroidissement pour un véhicule automobile comprenant une chaine de traction hybride thermique – électrique, avec donc un moteur thermique et un moteur électrique pour la traction du véhicule.
Le circuit de refroidissement comprend une première boucle de refroidissement, B1. Cette première boucle de refroidissement, B1, présentée partiellement, est de préférence une boucle de refroidissement dite haute température, pour le refroidissement du moteur thermique du véhicule automobile. La boucle de refroidissement, B1, haute température à une température de fonctionnement nominale comprise entre 90°C et 110°C.
Le circuit de refroidissement comprend une unique boite de dégazage 1 reliée à la première boucle de refroidissement B1. La boite de dégazage 1 comprend un bouchon, 1a, taré pour le dégazage du circuit de refroidissement dans le milieu ambiant en cas de dépassement de la pression de tarage. La boite de de dégazage 1 communique fluidiquement avec la première boucle de refroidissement B1 par une conduite 2 dite de remplissage car c’est par celle-ci que le liquide de refroidissement transite lors du remplissage du circuit de refroidissement par exemple en usine ou en après-vente. La boite de dégazage 1 est également reliée à un tube 3 de dégazage par lequel arrive le gaz évacué du liquide de refroidissement circulant dans la première boucle de refroidissement B1.
Le circuit de refroidissement comprend encore une deuxième boucle de refroidissement B2 qui est de préférence une boucle de refroidissement dite basse température, pour le refroidissement d’un composant électrique de puissance de la chaine de traction électrique du véhicule. La deuxième boucle de refroidissement B2 comprend un radiateur 6 de refroidissement. Le composant électrique à refroidir peut- être la machine électrique 4 de traction, un convertisseur 5 DC/DC. Le composant électrique à refroidir peut encore être un onduleur, un chargeur. La circulation du liquide de refroidissement dans cette deuxième boucle de refroidissement B2 est assurée par une pompe 7 de circulation électrique. La deuxième boucle de refroidissement, B2, basse température à une température de fonctionnement nominale comprise entre 50°C et 80°C.
Une conduite de liaison, 4a, relie fluidiquement la deuxième boucle de refroidissement B2 à la conduite 2 de remplissage de la première boucle de refroidissement B1.
Il est prévu de disposer dans la deuxième boucle de refroidissement B2, un dispositif 8 permettant de retenir le gaz présent dans le liquide de refroidissement destiné à circuler dans la deuxième boucle de refroidissement B2.
Contrairement à une boite de dégazage, le dispositif 8 se présente comme une petite pièce de quelques centimètres cube, par exemple en plastique, avec un corps creux. Le corps creux peut être sphérique ou cylindrique Ce corps creux comprend une entrée 8a de circulation de liquide de refroidissement, une sortie 8b de circulation de liquide de refroidissement. Le corps creux comprend des moyens pour retenir les bulles de gaz présente dans le liquide de refroidissement en circulation. Par exemple les moyens pour retenir les bulles de gaz peuvent créer une zone de tranquillisation dans laquelle les bulles de gaz présentes dans le liquide de refroidissement vont stagner. Cette zone de tranquillisation peut être obtenue par la création d’un tourbillon de liquide de refroidissement dans le corps creux au milieu duquel les bulles de gaz stagneront. D’autres systèmes permettant de séparer les bulles de gaz du liquide de refroidissement passant dans le dispositif 8 peuvent être prévus tel qu’un tamis.
Le dispositif 8 comprend encore une évacuation 8c des bulles de gaz retenues. Cette évacuation 8c est reliée à la première conduite de liaison 4a. Les bulles de gaz piégées dans le dispositif 8 remontent via la première conduite de liaison 4a dans la conduite 2 de remplissage pour finir dans la boite 1 de dégazage.
La section de passage de l’évacuation 8c de gaz est également dimensionnée de sorte à permettre le passage d’un débit plus important pour le remplissage de la deuxième boucle de refroidissement B2 en liquide de refroidissement. Par exemple la section de passage de l’évacuation 8c est d’au moins 8 mm. Le dispositif 8, en étant relié à la boite de dégazage par la conduite 2 de remplissage a donc une double fonction de remplissage et de dégazage.
Ainsi, afin de remplir par exemple en usine ou en après-vente les deux boucles de refroidissement B1, B2, on ouvre le bouchon 1a de la boite de dégazage 1, puis on verse le liquide de refroidissement dans boite de dégazage 1. Le liquide de refroidissement transite par la conduite 2 de remplissage pour remplir la première boucle de refroidissement B1. Une partie du liquide de refroidissement passant dans la conduite 2 de remplissage passe également dans la conduite 4a de liaison, arrive dans le dispositif 8 par l’orifice d’évacuation 8c dont la section est suffisamment grande pour permettre le remplissage de la deuxième boucle de refroidissement B2 et emplit la deuxième boucle de refroidissement B2 en passant par les orifice d’entrée et de sortie 8a, 8b du dispositif 8.
La présente un autre exemple de réalisation de circuit de refroidissement pour un véhicule automobile comprenant une chaine de traction hybride thermique – électrique.
On retrouve dans cet exemple les éléments présentés à la . Cet exemple de réalisation comprend en plus une troisième boucle de refroidissement, B3, qui est de préférence une boucle de refroidissement dite très basse température, pour le refroidissement d’une batterie 9 de traction de du véhicule. La troisième boucle de refroidissement, B3, très basse température à une température de fonctionnement nominale inférieur à 40°C.
La troisième boucle de refroidissement B3 comprend un échangeur 10 de refroidissement. La circulation du liquide de refroidissement dans cette troisième boucle de refroidissement B3 est assurée par une pompe 11 de circulation électrique.
Une conduite de liaison, 4b, relie fluidiquement la troisième boucle de refroidissement B3 à la conduite 2 de remplissage de la première boucle de refroidissement B1.
Dans cet exemple de réalisation, la conduite de liaison 4a entre la première et la deuxième boucle de refroidissement, B1, B2 et la conduite de liaison 4b entre la première et la troisième boucle de refroidissement, B1, B3 ont une jonction commune 4C avant le piquage à la conduite de remplissage 2.
Il est également prévu de disposer dans la troisième boucle de refroidissement B3, un dispositif 12 permettant de retenir le gaz présent dans le liquide de refroidissement destiné à circuler dans la troisième boucle de refroidissement B3. Ce dispositif 12 est similaire à celui décrit pour la deuxième boucle de refroidissement B2 à la , avec un corps creux comprenant une entrée 12a de circulation de liquide de refroidissement, une sortie 12b de circulation de liquide de refroidissement, une évacuation 12c des bulles de gaz retenues. La section de passage de l’évacuation 12c de gaz est également dimensionnée de sorte à permettre le remplissage de la troisième boucle de refroidissement B3 en liquide de refroidissement. Par exemple la section de passage de l’évacuation 12c est d’au moins 8 mm. Le dispositif 12, en étant relié à la boite de dégazage par la conduite 2 de remplissage a donc une double fonction de remplissage et de dégazage.
Ainsi, afin de remplir par exemple en usine ou en après-vente les trois boucles de refroidissement B1, B2, B3 on ouvre le bouchon 1a de la boite de dégazage 1, puis on verse le liquide de refroidissement dans boite de dégazage 1. Le liquide de refroidissement transite par la conduite 2 de remplissage pour remplir la première boucle de refroidissement B1. Une partie du liquide de refroidissement passant dans la conduite 2 de remplissage passe également dans les conduite 4a, 4b de liaison, arrive dans les dispositifs 8,12 par leur orifice d’évacuation 8c, 12c dont la section est suffisamment grande pour permettre le remplissage des deuxième et troisième boucle de refroidissement B2, B3 emplit la deuxième boucle de refroidissement B2 en passant par les orifice d’entrée et de sortie 8a, 8b du dispositif 8 et emplit la troisième boucle de refroidissement B3 en passant par les orifice d’entrée et de sortie 12a, 12b du dispositif 12.
L’invention permet de dégazer en permanence les trois boucles de refroidissement et de les remplir par la même boite de dégazage et sans gêner le fonctionnement de ceux-ci.
L’invention permet de traiter des problèmes d’engazage des circuits de refroidissement dus à un mauvais remplissage ou causé par des micros fuites.
L’invention permet de réduire le nombre de boite de dégazage utilisée, cela permet donc de gagner en coût mais aussi de la place dans la zone sous capot moteur. L’invention permet également de n’avoir qu’une machine de remplissage en usine terminale. L’invention permet également de simplifier le remplissage en après-vente et donc de gagner du temps.

Claims (10)

  1. Circuit de refroidissement pour un véhicule automobile comprenant :
    -une première boucle de refroidissement (B1),
    -une deuxième boucle de refroidissement (B2),
    -une unique boite de dégazage (1) reliée à la première boucle de refroidissement (B1) par une conduite (2) de remplissage en liquide de refroidissement de cette première boucle (B1),
    -une première conduite de liaison (4a) reliant fluidiquement la deuxième boucle de refroidissement (B2) à la conduite (2) de remplissage,
    caractérisé en ce qu’il comprend un dispositif (8) permettant de retenir le gaz présent dans le liquide de refroidissement destiné à circuler dans la deuxième boucle de refroidissement (B2), ce dispositif (8) étant disposé dans cette deuxième boucle de refroidissement (B2), et comportant une évacuation (8c) du gaz retenu reliée à la première conduite de liaison (4a).
  2. Circuit de refroidissement selon la revendication 1, caractérisé en ce que la section de passage de l’évacuation (8c) de gaz est dimensionnée de sorte à permettre le remplissage de la deuxième boucle de refroidissement (B2) en liquide de refroidissement.
  3. Circuit de refroidissement selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que la première boucle de refroidissement (B1) est une boucle de refroidissement dite haute température, d’un moteur thermique.
  4. Circuit de refroidissement selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce la deuxième boucle de refroidissement (B2) est une boucle de refroidissement dite basse température d’un composant électrique de puissance d’une chaine de traction électrique de véhicule.
  5. Circuit de refroidissement selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu’il comprend de plus :
    -une troisième boucle de refroidissement (B3),
    -une deuxième conduite de liaison (4b) reliant fluidiquement la troisième boucle de refroidissement (B3) à la conduite (2) de remplissage,
    - un deuxième dispositif (12) permettant de retenir le gaz présent dans le liquide de refroidissement destiné à circuler dans la troisième boucle de refroidissement (B3), ce dispositif (12) étant disposé dans la troisième boucle de refroidissement (B3), et comportant une évacuation (12c) du gaz retenu reliée à la première conduite de liaison (4a).
  6. Circuit de refroidissement selon la revendication 5, caractérisé en ce que la section de passage de l’évacuation (12c) de gaz est dimensionnée de sorte à permettre le remplissage de la troisième boucle de refroidissement (B3) en liquide de refroidissement.
  7. Circuit de refroidissement selon la revendication 5 ou la revendication 6, caractérisé en ce que la première conduite de liaison (4a) et la deuxième conduite de liaison (4b) ont une jonction commune.
  8. Circuit de refroidissement selon l’une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce la troisième boucle de refroidissement (B3) est une boucle de refroidissement dite très basse température d’une batterie de traction de véhicule.
  9. Véhicule automobile caractérisé en ce qu’il comprend un circuit de refroidissement selon l’une quelconque des revendications précédentes.
  10. Procédé de remplissage en liquide de refroidissement d’un circuit de refroidissement selon l’une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que l’on ouvre la boîte de dégazage, on verse le liquide de refroidissement dans la boite de remplissage qui emplit la première boucle de refroidissement (B1) en passant par la conduite (2) de remplissage, une partie du liquide refroidissement passant par la conduite (4a) de liaison, pour arriver dans le dispositif (8) par l’orifice d’évacuation (8c) et emplir la deuxième boucle de refroidissement (B2).
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