Brevet FR2510653A1 — publié le 19830204

I La présente invention se rapporte à une pompe à huile pour moteurs à combustion interne et plus spéciale- ment pour moteurs à deux temps destinés à équiper des moto- cycles. Il est bien connu des techniciens spécialistes en la matière que les moteurs à deux temps sont alimentés avec un mélange approprié d'essence et d'huile dans lequel le rapport entre l'essence et l'huile varie en fonction des caractéristiques du moteur et que, pour ce mélange, on doit utiliser une huile possédant des caractéristiques bien déterminées. Dans les régions o il existe des distributeurs de mélange il ne se pose pas de problème particulier pour l'utilisateur; ce dernier a seulement à se rappeler quel est le rapport de mélange (généralement de 2 à 5 %) que demande son véhicule. Dans les régions o il n'existe pas de distri- buteur de mélange, on doit ajouter dans le réservoir, chaque fois que l'on se réapprovisionne, une quantité d'huile proportionnelle à la quantité d'essence introduite, de manière à reproduire à chaque fois le rapport huile-essen- ce demandé par le moteur Naturellement, ceci crée un notable inconvénient pour l'utilisateur. Un autre inconvénient que l'on observe communé- ment lorsqu'on alimente un moteur à deux temps en intro- duisant directement le mélange dans le réservoir résulte du fnit que, du régime minimal au régime maximal, le moteur consomme toujours dans ce cas un mélange qui possède un rap- port huile/essence fixe. 1 Or, il est connu qu'un moteur à deux temps exige pour son bon fonctionnement un mélange à faible teneur en huile lorsqu'il travaille à bas régime et avec une demande de puissance limitée et un mélange à plus forte teneur en huile aux régimes élevés et lorsqu'on lui de- mande une plus grande puissance. La solution idéale est donc de dctr-le moteur, par exemple un moteur de motocycle, de deux réservoirs sé- parés, l'un pour l'essence et l'autre pour l'huile de lu- brification, et d'un dispositif qui fournit la quantité d'huile optimale en mélange avec l'essence pour chacune des conditions de fonctionnement du moteur. Ce dispositif est la pompe à huile pour moteurs à deux temps; il est déjà connu sous de multiples formes de réalisation dans lesquelles il fournit un débit variable en fonction de deux paramètres, constitués, l'un par le ré- gime ou nombre de tours du moteur et l'autre par l'ouverture de l'obturateur des gaz du carburateur, ou du premier de ces paramètres, selon la cylindrée du moteur alimenté, En effet, alors que, dans les moteurs à deux temps de très petite cylindrée pour les cyclomoteurs, la consommation d'huile est très basse et que l'on réussit à obtenir un bon fonctionnement même avec un dispositif simplifié qui règle le débit d'huile de lubrification uni- quement proportionnellement au régime du moteur, dans les moteurs de plus forte cylindrée, comme les moteurs de moto- cyclettes, la consommation d'huile de lubrification devient plus considérable et les conditions à exiger pour le bon fonctionnement, même à puissance partielle, deviennent plus impératives On doit donc faire en sorte que la quantité d'huile fournie par la pompe, soit dosée non seulement en proportion du régime du moteur mais également en proportion du degré plus ou moins grand d'ouverture du papillon des gaz. La présente invention concerne une pompe à huile perfectionnée du type le plus complet, adaptée parti- culièrement à l'utilisation sur les moteurs de motocycles; cette pompe comprend un corps distributeur entraîné en rotation par un mécanisme à-vis sans fin et roue complé- mentaire et qui renferme un ou plusieurs cylindres orien- tés parallèlement à l'axe du corps, à petite distance de cet axe et dans chacun desquels peut coulisser un piston comman- dé par une came en surmontant l'action de moyens formant un ressort de rappel et cette pompe est caractérisée en ce que ledit corps distributeur coïncide avec la roue du mécanisme à vis sans fin et roue complémentaire et en ce que lesdits cylindres sont alimentés et se déchargent dans le plan qui délimite la surface frontale du corps distri- buteur et en ce que la came d'actionnement des pistons desdits cylindres est constituée par un plan incliné dont l'inclinaison peut varier sous la commande de moyens qui agissent en réponse de l'ouverture du papillon du carbura- teur du moteur auquel la pompe est combinée La came à iibah incliné est de préférence constituée par un bloc plat sensi- blement rectangulaire, articulé à proximité d'un c 8 té et sollicité à proximité de son côté opposé par lesdits mo- yens, lesquels se présentent sous la forme d'une came for- mée à l'extrémité d'un arbre dont la rotation est asservie aux organes de commande du papillon du carburateur. L'invention sera à présent décrite avec plus de détails et uniquement à titre d'exemple non limitatif en regard des dessins annexés qui montrent une forme actuel- lement préférée de réalisation de la pompe selon l'invention et sur lesquels, la figure 1 est une vue de dessus de la pompe se- lon l'invention, sans son couvercle, la figure 2 est une coupe verticale principale de la pompe selon l'invention pratiquée suivant le plan défini par la trace II-II de la figure 1, la figure 3 est une coupe horizontale, prise dans le plan défini par la trace III-III de la figure 2, de la pompe des figures 1 et 2; la figure 4 est un diagramme du débit d'huile débitée par la pompe en un tour en fonction de la position angulaire de la came qui agit sur le bloc formant le plan incliné d'appui des pistons du corps distributeur. Suivant l'exemple de réalisation représenté sur les dessins, la pompe suivant l'invention comprend un corps ou carter 1 dans lequel sont formés un logement cy- lindrique vertical destiné à contenir un corps distributeur 2 et un logement cylindrique horizontal destiné à recevoir une vis sans fin 3, ces deux logements se coupant mutuel- lement. Le corps distributeur 2 est un simple engrenage cylindrique qui engrène en 4 par ses dents dans la vis sans fin 3 et qui présente trois alésages cylindriques équidis- tants 5 dont chacun présente un axe parallèle à l'axe du corps distributeur mais à petite distance de cet axe. Chaque cylindre 5 renferme un piston 6 qui est normalement repoussé vers le fond du logement contenant le corps 2 par un ressort 7 logé dans un élargissement 5 ' du cylindre 5, contre une came 8 montée en position réglable dans le fond du logement contenant le corps 2. Le distributeur 2 est réalisé sous la forme d'un simple engrenage cylindrique dépourvu de tourillon, reçu librement dans son logement, dans lequel il tourne Pour la rotation du distributeur 2 dans son logement, il n'est pas prévu d'axe de rotation réel, mais cette rotation est guidée uniquement par la coopération précise établie, avec une tolérance appropriée, entre 'a périphérie convenablement arrondie de ses propres dents 2 ' et la paroi de la cavité 3 o cylindrique constituant ledit logement. La vis sans fin 3 est logée dans son propre logement et en émerge par un élément prismatique 9 destiné à recevoir une commande mécanique capable d'imprimer un mouvement de rotation à la vis sans fin 3 et, par consé- quent, au corps distributeur ou engrenage 2. La came réglable 8 est constituée par un bloc plat de forme rectangulaire articulé à proximité de l'un de ses côtés sur un tourillon 10 qui traverse le fond du carter 1 et s'appuyant par sa surface inférieure, à proxi- mité du côté opposé, sur une came 11 portée par un arbre 12 Cet arbre peut tourner sur son axe et est commandé par le levier à secteur 13 qui est rappelé par le ressort hélicoïdal 14 (figure 3) et est actionné à son extrémité par un câble 16 (figure 2), lequel est relié à la com- mande du papillon du carburateur ou à un autre mécanisme analogue de réglage de la puissance du moteur (non repré- senté). L'arbre 12 porte une bague d'étanchéité 17 (figure 3) montée dans une gorge de cet arbre et qui empêche l'huile de fuir de la pompe. Au niveau d'une deuxième gorge de l'arbre 12, est montée une cheville 18 qui emp Oche l'arbre 12 de se dégager du corps principal ou carter 1. Le bloc 8 est en permanence maintenu appliqué étroitement par sa surface inférieure en contact avec la came 11 sous l'action des pistons 6 des cylindres 5 les- quels exercent une pression sur la surface supérieure du bloc sous l'effet des ressorts-7. La pompe est complétée par un couvercle 19 qui ferme le carter 1 et contre la paroi intérieure plane duquel la surface frontale, également plane, du corps distributeur 2 s'appuie sous la poussée des ressorts 7, en s'appliquant sur cette surface à joint étanche. Le couvercle 19 est traversé par un conduit 20 d'arrivée de l'huile à pomper, un conduit de refoulement 21 de l'huile pompée et un canal 22 dérivé du conduit 21 et qui se termine à la périphérie du logement qui contient le corps 2. En utilisation, la vis sans fin 3 met le corps distributeur 2 en rotation à l'intérieur de son logement, lequel grâce au canal 2, est envahi par l'huile à pomper (qui envahit également le logement de la vis 3 en mainte- nant tous les organes du mécanisme dans un bain d'huile) et assure le fonctionnement de la pompe En effet, avec le distributeur 2, tournent également les unités cylindre -piston 6, chaque piston 6 étant repoussé vers le bas par le ressort 7 lorsque le cylindre 5 correspondant est en communication avec le conduit 20 d'arrivée de l'huile pour effectuer l'aspiration de l'huile dans la par- tie supérieure du cylindre 5 De là, l'huile est ensuite envoyée au conduit de refoulement 21 au moment o, alors que le cylindre 5 se trouve face à ce conduit, la came 8 pousse le piston correspondant 6 vers le haut. Sur la face intérieure du couvercle 19 de la pompe, les conduits 20 et 21 débouchent dans des fentes 23 et 24 qui présentent une configuration appropriée pour correspondre à la période d'aspiration ou de refoulement des pistons 6 et un clapet automatique, qui comprend une petite bille 25 et un petit ressort 27 et qui est monté dans le conduit de refoulement 21, empêche l'huile de fuir même lorsque le moteur reste arrêté pendant des périodes prolon- gées. A chaque position de la commande du papillon du carburateur ou d'un mécanisme analogue, correspondra, dans le fonctionnement du moteur et de la pompe suivant l'invention, une certaine position du câble 15 et, par conséquent, du-levier 23, de l'arbre 12, de la came 11 et de la face supérieure du bloc oscillant 8. A chaque position angulaire de cette face cor- respond, d'autre part, une course utile différente des pis- tons 6 et, par conséquent, à égalité de régime du moteur, un débit différent d'huile lubrifiante envoyée au moteur. A la sollicitation maximale de l'accélérateur, dans le sens de l'ouverture, le débit d'huile fourni devra être approprié pour la lubrification du moteur à la charge maximale; on devra donc calculer les dimensions de tous les organes de la pompe et en particulier, de la came 11, ainsi que les diamètres et le nombre des cylindres de pompage 5 de manière que le débit d'huile fourni soit égal au débit exactement demandé pour la lubrification du moteur à sa charge maximale. Toujours à la sollicitation maximale de l'accé- lérateur, le bloc oscillant 8 se trouvera à son inclinai- son maximale et, par conséquent, chaque piston 6 décrira sa course maximale de pompage entre la position de point mort bas et la position de point mort haut. Si l'inclinaison maximale de la came 8 est de a degrés et si le diamètre de la circonférence parcourue par les axes des pistons 6 est égal à C, il est facile de recon- naître que la course de pompage de chaque piston est H m C sin a et que, si les pistons sont au nombre de N et que le rayon de leur section circulaire est égal à R, le volume théorique d'huile refoulé à chaque tour du distributeur tournant sera: Q -)T R 2 HN Si l'on relâche progressivement l'accélérateur dans le sens de la fermeture, la came 11 s'abaisse sous l'effet de la rotation de l'arbre 12 et provoque la ré- duction voulue du volume Q d'huile pompée, en réduisant la course de travail des pistons 6 dans les cylindres 5. Sur la figure 4, on a représenté une courbe possible de variation du débit Q en fonction de l'angle a de rotation de l'arbre 12 c'est-à-dire, en approximation grossière, en fonction du degré d'ouverture partielle du pa- pillon des gaz. Etant donné que la loi d'écoulement du papillon des gaz est de type aérodynamique tandis que la loi d'é- coulement de la pompe à huile est de type volumétrique, la courbe de la figure 4 n'est pas rectiligne mais incurvée vers le haut. Il va de soi que, dans la phase d'étude de la pompe, on aura à définir de façon appropriée la forme de la came 11, et ceci en fonction de la géométrie des liaisons établies entre le papillon et l'arbre 12 et en tenant également compte des exigences particulières de chaque moteur. On pourra éventuellement corriger également la courbe de la figure 4, en modifiant, c'est-à-dire en in- curvant les faces supérieure et inférieure du bloc 8, tou- jours avec pour but final de faire correspondre les dé- bits d'huile les plus appropriés aux différentes positions du papillon des gaz du moteur. Les groupes de pompage composés d'un cylindre 5 et d'un piston 6 sont représentés au nombre de trois mais, naturellement, ils peuvent également être présents en un nombre différent de trois de même que l'on peut apporter différentes modifications aux autres détails d'exécution de la pompe décrite sans pour cela sortir du cadre de l'in- vention. REVENDICATIONS 1 Pompe à huile pour moteurs à combustion interne à deux temps, prévus pour alimenter ces moteurs avec des réservoirs distincts pour le carburant et pour l'huile, cette pompe étant du type qui comprend un corps distributeur entratné en rotation par un mécanisme à vis sans fin et roue complémentaire et qui renferme un ou plusieurs cylindres orientés parallèlement à l'axe du corps, à petite distance de cet axe, et à l'intérieur de chacun desquels peut coulisser un piston commandé par une came en surmontant l'action de moyens formant un ressort de rappel, cette pompe étant caractérisée en ce que le corps distributeur ( 2) coïncide avec la roue du mécanisme à vis sans fin et roue à vis sans fin ( 3,4) et n'a pas d'axe de rotation réel, en ce que lesdits cylindres ( 5) sont alimentés et se déchar- gent dans un plan qui délimite la surface frontale du corps distributeur ( 2) et en ce que la came d'actionnement des pistons desdits cylindres est constituée par un plan in- cliné ( 8) dont l'inclinaison peut varier sous la commande de moyens qui agissent en réponse à l'ouverture du papil- ion du carburateur du moteur auquel la pompe est combinée. 2 Pompe à huile suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la came à plan incliné ( 8) est cons- tituée par un bloc sensiblement rectangulaire qui est arti- culé à proximité d'un de ses c 8 tés et sollicité par lesdits moyens à proximité du côté opposé. 3 Pompe à huile suivant la revendication 2, ca- ractérisée en ce que lesdits moyens servant à soulever la came en forme de bloc ( 8) et à en faire varier l'inclinai- son sont constitués quant à eux par une came ( 11) formée à l'extrémité d'un arbre ( 12) dont la rotation est asservie aux organes de commande du papillon du carburateur ou à d'au- tres moyens de réglage de la puissance du moteur. 4 Pompe à huile suivant l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisée en ce que ledit bloc ( 8) présente des surfaces planes. Pompe à huile suivant l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisée en ce que ledit bloc ( 8) présente des surfaces courbes.