Brevet FR2395396A1 — publié le 19790119

La présente invention se rapporte à un moteur à combustion interne de véhicule comprenant un réservoir à huile et une pompe à huile qui aspire l'huile de lubrifica-tion dudit réservoir et la fait circuler vers les emplacements de lubrification dudit moteur, l'huile de lubrification s'écoulant ensuite à nouveau de ces emplacements de lubrification vers ledit réservoir de réserve. Les véhicules appartiennent aux éléments les plus pollueurs de l'atmosphère et contribuent énormément à la consommation d'huile minérale d'un état. Dans les années précédentes on a donc fait passer des décrets pour délimiter le rejet de substances nocives des automobiles. Simultanément, l'industrie a fait de gros efforts pour répondre à ces limites et obtenir une diminution de la consommation de carburant des véhicules. D'une manière générale, on a déjà obtenu une certaine diminutiondes rejets de substances nocives avec une limitation toutefois, à savoir que ceci s'applique en premier lieu à un moteur chaud. Dans les moteurs qui ne sont pas encore chauds, c'està-dire pendant leur phase de réchauffement, les conditions sont tuujours aussi insatisfaisantes. Ceci résulte essentiellement du fait que la combustion ne se déroule pas complètement, que le frottement interne du moteur est très élevé et que, dans les moteurs à carburateur, la répartition du mélange de combustion aux différents cylindres est très irrégulière. Il en résulte une importante consommation de carburant et une émission très importante du substances nocives dans l'atomosphère, pendant la phase de réchauffement des moteurs. Il s'est par ailleurs avéré qu'en raison des habitudes actuelles de conduite, presque la moitié de tous les parcours effectués se déroule pendant cette phase de réchauffement. Pour obtenir une économie d'énergie et pour diminuer le rejet dans l'atmosphère de substances nocives, il importe donc d'améliorer les conditions de fonctionnement des moteurs pendant la phase de réchauffement. Par des expériences nombreuses, l'inventeur a pu prouvé que lton obtenait une amélioration particulièrement bonne des conditions pendant la phase de réchauffement, notamment par une diminution rapide du frottement interne du moteur. La présente invention a donc pour but de supprimer les inconvénients précités et de réduire au mieux la phase de réchauffement d'un moteur. L'invention réside donc dans le fait que le réservoir de réserve d'huile présente une première chambre et une seconde chambre, que la première chambre communique d'une part avec la conduite d'aspiration de la pompe à huile et d'autre part avec les canaux de renvoi de l'huile de lubrification dans le moteur, et qu'enfin entre la première et la seconde chambre on prévoit une jonction commandée par une soupape à thermostat qyi-estlibetrete dès qu'unie certaine température est atteinte. Avec la proposition conforme à l'invention, on obtient un réchauffement très rapide de l'huile de lubrification pendant la phase de réchauffement du moteur étant donné que pendant la phase précitée, seule la quantité d'huile se trouvant dans la première chambre et qui est avantageusement inférieure à la moitié de la quantité totale d'huile, est mise en circulation. Cette quantité d'huile réduite se réchauffe très rapidement et le frottement inté- rieur du moteur est empoché. Ceci entrasse une réduction de l'émission de gaz d'échappement, de la consommation de carburant et de l'usure du moteur ainsi que de la formation de crasses à l'intérieur de l'huile du moteur. La température au niveau de laquelle le contenu de la seconde chambre est ajoutér à celui de la première se situe avantageusement sensiblement au niveau de la température de l'huile lorsque le moteur est chaud. Comme température déterminante, on peut se baser sur la température de l'veau de refroidissement, la température du carter du moteur ou avantageusement la température de l'huile du moteur dans le trou de passage dthuile ou dans le fond du carter d'huile, Pour le fonctionnement à chaud des moteurs à combustion interne des véhicules, il faut compter environ une demi-heure pour que l'huile du moteur atteigne sa température normale de fonctionnement aux alentours de 900C. Le contenu du carter d'huile des moteurs actuellement fabriqués est en moyenne de 2 à 4 litres.Par la diminution conforme à l'invention de la quantité d'huile en circulation pendant la phase de réchauffement, à l'exception d'une quantité égale à trois quarts de litre ou à 1 litre, on peut réduire sensiblement le temps de réchauffement de l'huile du moteur. Suivant une autre configuration de l'invention, la première chambre est plus petite que la seconde et présente avantageusement des dimensions aussi réduites que les différentes conditions de fonctionnement à chaud le permettent. Ceci constitue un avantage parce que le réchauffement de l'huile s'effectue d'autant plus rapidement que la quantité d'huile à réchauffer est petite. Ainsi, on diminue très rapidement également les pertes par frottement. Suivant une autre caractéristique avantageuse de l'invention, on a prévu dans le réservoir d'huile de réserve une cloison de séparation qui ferme la première chambre vis-à-vis de la seconde et également vis-à-vis du moteur à combustion interne, la première chambre s'étendant jusqu'à la bride de raccordement-àl'aide de laquelle le réservoir de réserve d'huile est monté sur le moteur à combustion interne. On obtient ainsi que l'huile revenant du moteur à combustion interne parvienne automatiquement dans la première chambre uniquement et que la conduite d'aspiration de la pompe à huile puisse déboucher librement dans cette chambre sans devoir traverser une quelconque cloison.Etant donné la division en deux chambres à l'aide d'une simple cloison de séparation, il n'y a aucun travail de montage supplémentaire à effectuer, notamment lorsque ladite cloison de séparation est reliée de manière amovible au réservoir de réserve d'huile et est simplement enfichi dans des rainures prévues sur la paroi dudit réservoir. Dans cette solution, la soupape à thermostat est avantageusement disposée dans la cloison, de telle manière que sa partie absorbant la chaleur se situe dans la première chambre. Entre la conduite d'aspiration d'huile et la seconde chambre, on peut prévoir une conduite de jonction avec une soupape qui s'ouvre en fonction de la pression dthuile d'aspiration. Ceci amène l'avantage que dans certains cas particuliers, par exemple en cas d'accélérations fortes et soudaines, par l'établissement d'une dépression dans la conduite de jonction, la soupape s'ouvre Si bien que l'huile peut etre aspirée de la seconde chambre. Une aspiration à vide de la pompe à huile par suite d'une trop faible réserve d'huile dans la première chambre, est donc ainsi efficacement empêchée. Pour réchauffer rapidement l'huile pendant la phase de réchauffement, on peut prévoir dans la première chambre un dispositif de chauffage qui est traversé par les gaz d'échappement du moteur ou par un courant de Chaleur provenant d'un organe supplémentaire, par exemple d'un organe de chauffage du moteur ou du véhicule. On obtient encore un réchauffement plus rapide de l'huile du moteur si bien que les répercussbns- positives précitées sur l'émission de gaz d'échappement, la consommation de carburant et l'usure du moteur ainsi que sur la formation des iXesy d'huile s'établissent beaucoup plus rapidement. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détaSs et avantages de celle-ci apparattront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels - la figure 1 est une vue en élévation partielle d'un moteur à combustion interne de véhicule conforme à l'invention avec un carter d'huile, cette vue etant une cuupe longitudinale - les figures 2 et 3 montrent respectivement un détail à échelle agrandie de la figure 1 ; et - la figure 4 montre un détail d'une variante de réalisation de l'invention. Le carter d'huile est fixé par sa bride périphérique 1' à la partie inférieure du moteur à combustion interne A et par une cloison de séparation 2, 2' il est séparé en deux chambres distinctes l'une de l'autre 3 et 4. La chambre 3 qui est la plus petite possible, est ouverte à sa partie supérieure et s'étend jusqu'à la tride de raccordement 1'. A l'intérieur de cette chambre pénètre la crépine 5 de la pompe à huile 6. La plus grande chambre 4 est fermée vers le haut par une partie 2' de la cloison de séparation 2, cette partie venant de matière avec ladite cloison de séparation 2. Dans cette cloison de séparation 2, entre les chambres 3 et 4, le plus près possible du fond du carter d'huile 7, on a prévu une soupape 8 commandée en fonction de la température (figure 2), qui à l'état ouvert, assure la communication entre les deux chambres 3 et 4. La partie 19 recevant la chaleur de la soupape 8 porte le plateau de soupape 21 et est guidé dans un guidage de soupape 23 en forme d'étrier. L'ouverture de la soupape s'effectue contre la force d'un ressort 22. La soupape 8 dans son ensemble est fixée à la cloison 2 au moyen d'une bague de retenue 24. La cloison 2 présente, à une hauteur de 1 à 2cm au-dessus du niveau d'huile 16, deux à trois alésages de communication 14. Les alésages 14 permettent à l'huile revenant du moteur de parvenir à nouveau dans la chambre 4. D'autre part, ils servent au remplissage des deux chambres 3 et 4 en cas de vidange d'huile. Les deux chambres 3 et 4 présentent à leur emplacement le plus bas, respectivement une vis d'écoulement d'huile 9 ou 10. On peut également ne prévoir qu'une seule vis d'écoulement d'huile pour les deux chambres 3 et 4 lorsque cette vis unique est prévue à proximité de la cloison de séparation 2. Entre la conduite d'aspiration 11' dans la portion d'aspiration 11 de la pompe à huile 6 et la chambre 4, on peut prévoir un tube de jonction 12 dans lequel est montée une soupape 13 sollicitée par un ressort 13' (figure 3) qui s'ouvre en dPection de la pompe à huile. Le passage du tube de jonction 12 au travers de la cloison 2 est inférieur au niveau d'huile minimal 16. Lorsque dans certains cas, on dispose d'une quantité d'huile trop faible dans la chambre 3, la soupape 13 s'ouvre sous l'action d'aspiration de la pompe à huile 6 si bien que de l'huile est aspirée des deux volumes 3 et 4.La cloison de séparation 2 en ttle est généralement soudée ou brasée sur le carter d'huile. Dans une variante de réalisation de l'invention, la cloison de séparation 2 peut btre en matière synthétique et l'on prévoiera pour cela des gorges 20 (figure 4) dans la paroi du carter d'huile 1, dans lesquelles on enfoncera ou on introduira à force la cloison de séparation de matière plastique si bien qu'il n'est pas nécessaire de prévoir un autre assemblage. La cloison de séparation en matière synthétique peut porter, tout comme la cloison de séparation en table, la soupape thermostatique 8 et les alésages de onction 14. Le contenu d'huile de la chambre 3 peut titre réchauffé par un dispositif de chauffage 15 qui est par exemple traversé par les gaz d'échappement du moteur ou par un courant caloporteur provenant dun organe de chauffage du véhicule ou du moteur. Pour cela, le dispositif de chauffage 15 présente la forme d'un serpentin formé d'un tube d'acier ou de cuivre et l'entrée des gaz 17 se trouve, dans la mesure du possible, à un niveau inférieur à la sortie des gaz 18. Le dispositif de chauffage 15 peut le cas échéant être arrbté ou mis en marche par des moyens thermostatiques. En principe, on pourrait également prévoir un dispositif de chauffage de ce type dans la chambre 4. Pendant le fonctionnement pratique du moteur ou du véhicule, l'ensemble prévu suivant la présente invention fonctionne de la manière suivante après refroidissement du moteur, la quantité d'huile de remplissage du moteur est répartie en une plus petite quantité dans la chambre 3 tandis que la quantité restante plus importante, se trouve dans la chambre 4. La soupape à commande thermostatique 8 qui est fermée par exemple lorsque la température de l'huile est inférieure à 900C, ne permet aucun mélange des quantités d'huile contenues dans les deux chambres. Au cours du démarrage et pendant la période de réchauffement du moteur à combustion interne, la pompe à huile 6 aspire uniquement l'huile se trouvant dans la chambre 3 et la met en circulation, par l'intermédiaire de la conduite 25, pour l'amener aux emplacements de lubrification du moteur à combustion interne A.L'huile réchauffée revenant du bloc moteur par les conduites 26, stécoule par l'intermédiaire de la partie supérieure 2' de la cloison de séparation 2, à nouveau dans la chambre 3. La plus petite quantité d'huile contenue dans la chambre 3 est donc réchauffée très rapidement et le frottement interne du moteur s'en trouve donc diminué. Ce processus de réchauffement peut encore être accéléré lorsqu'on utilise un dispositif de chauffage 15. Si l'huile du moteur dans la chambre 3 présente une température de par exemple 900, la soupape thermostatique 8 s'ouvre et assure la communication entre les chambres 3 et 4 si bien que l'on dispose alors de la quantité totale de l'huile. Le dispositif de chauffage 15 est arrenté dès que l'huile a atteint sa température de consigne, cet arrêt étant provoqué par des moyens thermostatiques. Par les orifices de trop plein 14 prévus dans la cloison de séparation 2, l'huile revenant du moteur peut à nouveau parvenir dans la chambre 4. Par ailleurs, un alésage 14 de ce type permet le remplissage des deux chambres 3 et 4 en cas de vidange de l'huile du moteur. Lorsque le moteur est arrenté, il s'établit dans les deux chambres 3 et 4 une compensation du niveau d'huile 16 par l'intermédiaire de la suupape 8 qui ouvre. Lorsque l'huile est refroidie, la soupape 8 à commande thermostatique se ferme et assure à nouveau la séparation entre les deux chambres précitées. La division en deux du carter d'huile permet l'utilisation de quantités d'huile plus petites pour un fonctionnement à chaud pour un méme niveau d'huile que dans les carters d'huile fabriqués en série. La hauteur de niveau d'huile de consigne doit autre maintenue pour éviter en cas d'accélération, de conduite sur route sinueuse ou de portion inclinée du véhicule, que la pompe huile n'effectue une aspiration à vide. Lorsque le moteur est complètement chaud, on dispose à nouveau de la quantité d'huile totale. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1. Moteur à combustion interne pour un véhicule comprenant un réservoir de réserve d'huile et une pompe à huile qui aspire l'huile de lubrification dudit réservoir et la met en circulation vers les emplacements du moteur à lubrifier, huile revenant dans ledit réservoir apyres avoir lubrifié les emplacements précités, caractérisé en ce que le réservoir de réserve d'huile comprend une première chambre et une seconde chambre, en ce que la première chambre est reliée d'une part à la conduite d'aspiration de la pompe à huile et d'autre part aux canaux de renvoi d'huile de lubrification dans le moteur à combustion interne, et en ce qutentre la première chambre et la seconde chambre, on a prévu une jonction asservie à une soupape thermostatique qui se libère dès qu'unie certaine température est atteinte. 2. Moteur à combustion interne de véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que le volume de la première chambre est inférieur à celui de la seconde chambre. 3. Moteur à combustion interne de véhicule selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que dans le réservoir de réserve d'huile, on a prévu une cloison de séparation qui ferme la seconde chambre vis-à-vis de la première et également vis-à-vis du moteur à combustion interne, et en ce que la première chambre s'étend gusqu'à;ne bride de raccordement à l'aide de laquelle ledit réservoir de réserve dthuile est monté sur le moteur à combustion interne 4. Moteur à combustion interne de véhicule selon la revendication 3, caractérisé en ce que la cloison de séparation est reliée de manière amovible au réservoir de réserve d'huile. 5. Moteur à combustion interne de véhicule selon la revendication 4, caractérisé en ce que la cloison du réservoir de réserve d'huile présente des gorges destinées à recevoir les arêtes de la cloison de séparation. 6. Moteur à combustion interne de véhicule selon la revendication 3, caractérisé en ce que la soupape thermostatique est montée dans ladite cloison de séparation. 7. Moteur à combustion interne de véhicule selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie recevant la chaleur de ladite soupape thermostatique est disposée dans la première chambre. 8. Moteur à combustion interne de véhicule selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'entre la conduite d'aspiration de la pompe à huile et la seconde chambre , on a prévu une conduite de jonction qui est commandée par une soupape s'ouvrant en fonction de la pression de l'huile d'aspiration. 9. Moteur à combustion interne de véhicule selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que dans la première chambre, on a prévu un dispositif de chauffage.