Brevet FR2546969A1 — publié le 19841207

L'invention est relative aux dispositifs destinés à maintenir à peu prés constant le niveau de l'huile (ou autre liquide de lubrification) contenue dans le carter d'un moteur a combustion interne, équipant notamment un véhicule automobile. De tels dispositifs, qui fonctíonnent en permanence quand le moteur tourne, sont préférables à ceux couramment utilisés consistant à vérifier le niveau périodique- ment, à l'arrêt du moteur seulement, soit manuellement au moyen d'une jauge, soit à l'aide d'un indicateur sur un tableau de bord. L'invention se rapporte plus particuliére- ment aux dispositifs de maintien du niveau d'huile du type comportant un réservoir d'appoint, ou nourrice. relié au carter par deux conduits : un conduit d'ali- mentation reliant la base de la nourrice à la zone ducarter située sous le niveau désiré, et un conduit de communication gazeuse. appelé ci-apres conduit d'air, dont les extrémités supérieure et inférieure sont respectivement situées dans la partis supérieure de la nourrice et dans la zone du carter situé à la hauteur du niveau désiré pour le liquide. La partie supérieure de la nourrice comportant un orifice de remplissage fermé par un bouchon tanche, la pression gazeuse régnant dans le carter, géneralek=|ent voisine de la pression atmosphérique, empêche l'huile contenue dans la nourrice de descendre par gravite dans le carter tant que le niveau dans ce dernier est au moins aussi haut que l'extrémite inférieure du conduit d'air. En revanche. des que le niveau s'abaisse au-dessous de cette extrémité, la pression régnant dans le carter s'entend par le conduit d'air Jusqu'à la partie supérieure de la nourrice. donc s'exerce aussi sur l'huile contenue dans la nourrice. Par suite, l'huile descend par le conduit d'alimentation dans le carter jusqu'à ce que le niveau y soit de nouveau suffisamment haut pour atteindre l'extrémitéinférieure du conduit dair. Lors de la vidange du carter. la pression atmosphérique régnant dans l'espace intérieur vide du carter est transmise par le conduit d'air à la partie supérieure de la nourrice. et s'exerce sur l'huile qui y est contenue. Celle-ci s'écoule donc vers le carter jusqu'à vider la nourrice. Par ailleurs. lors du remplissage de la nourrice. le bouchon étant retiré. la pression atmosphérique s'exerce de nouveau sur l'huile contenue dans la nourrice. et cette huile s'écoule donc par gravité vers le carter meme si l'extrémité inférieure du conduit d'air est immergée dans lehuile contenue dans le carter. provoquant un remplissage excessif d'huile dans ce dernier. Pour éviter cet écoulement intempestif d'huile de la nourrice vers le carter. il est connu de fermer le conduit d'alimentation, quand le moteur est arrêté. au moyen d'une vanne actionnée soit hydrauliquement à partir de la pression d'huile dans le circuit de lubrification du moteur. soit électriquement grâce à un capteur de niveau huile dans le carter. Ces moyens sont relativement douteux et/ou d'une fiabilité incertaine notamment dans le cas du capteur électrique. nécessairement place dans le carter du moteur donc dans un environnement å fortes contraintes thermiques et vibratoires, et généralement agencé de maniere à ne capter le-niveau qu'à l'arrêt du moteur. L'invention a pour but de réaliser un dispositif de maintien du niveau d'huile du type précité. comprenant des moyens simples et fiables empêchant d'une part un remplissage excessif du carter lorsque le bouchon de la nourrice est retiré, d'autre part un vidage de la nourrice lors des vidanges du carter, Selon l'invention, le dispositif comprend une vanne reliée au bouchon de la nourrice par des moyens capables de provoquer l'ouverture de la vanne lorsque le bouchon est mis en place, et la fermeture de la vanne lorsque le bouchon est retire. Suivant quelques caractéristiques avanta geuses de l'invention - la vanne comprend un élément mobile de fermeture situé à la base de la nourrice, et lesdits moyens comportent une pièce assurant une liaison mécanique entre le bouchon et l'élément mobile, ce dernier étant par exemple un clapet à déplacement vertical poussé par un ressort vers une position haute de fermeture de la vanne, la pièce de liaison étant par exemple une tige sensiblement verticale dont l'abaissement, provoqué par la mise en place du bou chon, entraine le déplacement du clapet vers une position basse dans laquelle il assure l'ouverture de la vanne; - la tige est solidaire du bouchon et d'un capteur du niveau du liquide, contenu dans la nourrice;; - la vanne est une électrovanne dont le circuit électrique d d'alimentation est muni d'un interrupteur actionné par le bouchon lors de sa mise an place et os son retrait, cette électrovanne obturant le conduit d'alimentation quand elle n'est pas excitée; - l'interrupteur est forme de contacts portés respectivement par la nourrice et par le bouchon, le circuit comportant un autre interrupteur ouvert à l'arrêt du moteur; - le dispositif comprend une seconde vanne d'obturation du conduit d'alimentation disposée dans le carter, apte à coopérer avec un bouchon de vidange du carter par des moyens pouvant provoquer alternativement l'ouverture et la fermeture de ladite seconde vanne selon que le bouchon est mis en place sur le carter ou en est retiré. Plusieurs exemples de réalisation non limitatifs du dispositif de maintien de niveau d'huile selon l'invention seront décrits ci-après, avec référence aux dessins annexés parmi lesquels - la Figure 1 est une vue d'ensemble simplifiée en coupe d'un premier mode de réalisation du dispositif selon l'invention: - la Figure 2 est une vue en coupe. partielle schématique d'un second mode de réalisation du dispositif selon l'invention; - les Figures 3 et 4 sont des vues en coupe simplifiée de deux variantes de réalisation d'une vanne complémentaire susceptible d'être installée dans le carter; - la Figure 5 est une vue de détail en coupe à plus grande échelle d'une troisième variante de réalisation de la vanne complémentaire: - la Figure 6 est une vue en coupe suivant la ligne VI-VI de la Figure 5. On voit sur la ligure 1, a échelle réduite, une partie du carter 1 d'un moteur à combustion interne, contenant de l'huile jusqu'à un niveau N et relié à une nourrice 2 disposée en charge par deux conduits : un conduit d'alimentation 3 reliant la base de la nourrice 2 à la zone du carter 1 située au-dessous du niveau N, et un conduit de communication gazeuse, dit conduit d'air 4. Les extrémités inférieure 5 et supérieure 6 de ce dernier sont respectivement situées dans le carter 1 à hauteur du niveau N et dans la partie supérieure T de la nourrice 2, c'est-à-dire dans l'espace intérieur à celle-ci avoisinant sa cloison supérieure 8 et délimité intérieurement par une douille 9 prolongeant vers le bas un orifice de remplissage 10 solidaire de la cloison 8. Un bouchon 51 fermant de manière etanche l'orifice 1Q est solidaire d'une tige verticale 12 portant un capteur de niveau 13. connu en soi, relié par un fil conducteur 14 à un indicateur ou à une lampe témoin non représenté. La nourrice 2 contient de l'huile jusqu'à un niveau M pouvant se situer entre M1 et M2 : M1 est le niveau minimal auquel correspond l'allumage de la lampe témoin ou un repère d'alerte sur l'indicateur, et M2 est le niveau maximal imposé par l'extrémité inférieure de la douille 9. L'extrémité inférieure 15 de la tige 12 pousse vers le bas, à l'encontre d'un ressort hélicoïdal coaxial 16. un clapet 17 à tige verticale traversant une ouverture 18 pratiquée dans une pièce 19 solidaire de la base 20 de la nourrice 2. Les bords de cette ouverture 18 servent de siège au clapet 17 lorsque celui-ci est soulevé verticalement par le ressort 16 lors du retrait du bouchon il avec la tige 12 et le capteur 13. Quand le clapet 19 est abaissé par mise en place du bouchon 11, l'ouverture 18 assure la communication entre la partie interne inférieure de la nourrice 2 et une cavite inférieure 21 solidaire de la base 20, cavité dans laquelle est située l'extrémité supérieure du conduit 3. La mise on oeuvre de ee dispositif est la suivante. L'ensemble du clapet 17, de l'ouverture 18 et du ressort 16 constitue une vanne Vapeur le conduit 3, ouverte quand le bouchon il est en place sur l'orifice 10, et fermée quand le bouchon il est retiré. La régulation du niveau de l'huile dans le carter 1 à la hauteur N de l'extrémité inférieure 5 du conduit d'air 4 s'effectue de manière classique. décrite plus haut, lorsque la vanne est ouverte, donc quand le bouchon 11 est fermé, en particulier pendant le fonctionnement du moteur. Lors du remplissage de la nourrice 2, le bouchon 11 étant retiré, la vanne est fermée, ce qui empêche que l'huile s'écoule de la nourrice 2 vers le carter 1 et que par suite celui-ci s'emplisse excessivement. Lors de la vidange du carter 1, par exemple en retirant un bouchon inférieur 22, le retrait du bouchon 11 de la nourrice permet, puisqu'il s'ensuit la fermeture de la vanne, d'éviter que la nourrice 2 ne se vide de son huile dans le carter 1 malgré la mise à la pression atmosphérique du conduit d'air 4 par son extrémité 5. Dans le mode de réalisation de la Figure 2, le conduit d'alimentation 3a et le conduit d'air 4a du dispositif précédent sont respectivement reliés à la base et à la partie supérieure d'une nourrice 23 dont l'orifice tubulaire 24 est fermé hermétiquement par un bouchon 25, avec des moyens d'étanchéité classiques non représentés. Ce bouchon 25 contient dans sa partie centrale inférieure une pièce conductrice de courant 28, telle qu'un disque, qui coulisse verticalement sur une tige 27 coaxiale au bouchon 25 et fixée à celui-ci. Le disque 26 est poussé vers le bas par un ressort hélicoïdal 28 entourant la tige, à l'extrémité inférieure de laquelle est fixée une butée 29 retenant la pièce 26 quand le bouchon 25 est retiré de l'orifice 24. La pièce 26 est appliquée par le ressort 28 contre deux plots conducteurs 30, 31 diamétralement opposés traversant chacun une paroi de l'orifice 24. La nourrice 23 et son bouchon 25 étant réalisés en un matériau non conducteur tel qu'une matière plastique, l'ensemble des pièces 26 et 30, 31 constitue ainsi un interrupteur ouvert quand le bouchon 25 est retiré et fermé quand il est mis en place sur l'orifice 24. Les plots 30 et 31 sont respectivement reliés par des fils conducteurs, l'un à la masse, l'autre à l'enroulement d'une électrovanne 32 propre à obturer le conduit 3quand elle n'est pas excitée, et à laisser passer l'huile dans ce conduit quand elle est excitée, A cet effet, l'enroulement de l'electro- vanne 32 est par ailleurs relié à une source de courant 33 par l'intermédiaire d'un interrupteur 34 destiné à entre fermé pendant le fonctionnement du moteur seulement. En aval de cet interrupteur, sont également branchés an série une lampe témoin 35 et un capteur classique 36 du niveau minimal d'huile dans la nourrice 23.Ce capteur 36 comporte un flotteur 37 surmonté d'une tige verticale 38 traversant une grille de filtration 35 engagée dans une douille Sa prolongeant vers le bas l'orifice 24. Commue dans le précédent mode de réalisation, un retrait du bouchon 25 provoque l'obturation du conduit d'alimentation 3a. donc empêche tout écoulement intempestif par ce conduit notamment lors du remplissage de la nourrice 23. Mais cette obturation s'ef- fectuant ici par l'électrovanne 32 dont l'enroulement est monté en série avec l'interrupteur 34, une ouverture de ce dernier, donc å l'arrêt du moteur, provoque aussi l'obturation du conduit 3a, même si le bouchon 25 est an place. empêchant notamment le vidage de la nourrice 23 dans le carter lors d'une vidange de celui-ci. Les Figures 3 à 6 illustrent des variantes d'une vanne complémentaire disposée dans le carter 1 et destinée à obturer au moins le conduit 3 quand est retiré un bouchon inférieur 40 par lequel s'effectue la vidange du carter 1. A la Figure 3, cette vanne est un double --clapet 41 qui bascule autour d'un axe horizontal 42 solidaire du carter 1, et qui est poussé, à l'encontre d'un ressort 43 en appui sur le carter 1, par le bouchon 40 de manière à maintenir ouvertes les extrémités inférieures respectives des deux conduits 3b, 4b, tandis que ces extrémités sont au contraire fermées par le double clapet 41 quand celui-ci pivote légèrement sous l'action du ressort 43 lors du retrait du bouchon 40. A la Figure 4, la vanne complémentaire est une double-vanne 44 à tiroir plat ou cylindrique 45 coulissant verticalement dans un boitier 60 au droit du bouchon de vidange 40. Elle est traversée par deux portions horizontales superposées 3d, 4d respectives des deux conduits 3c, 4c. Le tiroir 45 est poussé vers le bas par un ressort 46 intérieur au boiter 60 et comporte deux lumières ou saignées 47, 48 situées lé gèrement au-dessous des portions horizontales 3d, 4d quand le tiroir 45 est en position basse, comme représenté à la Figure 4, le bouchon 40 étant retiré. Les deux conduits 3c, 4c sont ainsi obturés par la vanne 44. Lors de sa mise en place sur le carter 1, le bouchon 40 pousse le tiroir 45 vers le haut à l'encontre du ressort 46, de sorte que les lumières ou saignées 47, 48 se placent au niveau des portions 3d, 4d, assurant respectivement le passage de l'huile ou de gaz dans les deux conduits 3c, 4c, c'est-å-dire l ouverture de la vanne 4;. Les Figures 5 et 6 montrent un clapet à bille 49 contenue dans un boitier 50 disposé à l'extrémité inférieure du conduit d'alimentation 3. Cette bille 49 peut se déplacer verticalement entre des nervures radiales internes 51 du boitier 50, dont une ouverture inférieure 52 délimite un siège 54 pour la bille 49 Quand celle-ci repose sur le siège 54, l'écoulement d'huile est empêché dans le conduit 3, et cet écoulement est autorisé quand la bille 49 est soulovée.A cet effet, le bouchon de vidange 55, situé au droit du boitier 50, est muni d'un embout axial mince 53 traversant l'ouverture 52 et poussant la bille 49 vers le haut quand le bouchon 55 est vissé sur le carter 1 La vanne complémentaire ainsi réalisée, à clapet, à tiroir ou à bille, permet donc d'obturer le conduit d'alimentation 3 ainsi que le conduit d'air b des réalisations des Figures s et 2, dès que le bouchon 22 (ou 40, 55) est retiré, donc lors de chaque vidange du carter 1. Son adaptation à un dispositif tel que celui de la Figure 1 permet d'éviter l'écoulement intempestif de l'huile de la nourrice 2 vers le carter X pendant la vidange de celui-ci, même Si le bouchon il de remplissage de la nourrice 2 est fermé, ot sans nécessiter une électrovanne et un circuit électrique tels que ceux du dispositif décrit à la Figure 2. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de maintien du niveau d'un liquide de lubrification dans le carter (1) d'un moteur a- combustion interne, comportant une nourrice (2) de liquide reliée au carter (1) par un conduit (3, 3a, 3b, 3c) d'alimentation en liquide reliant la base de ia nourrice (2) à une zone du carter (1) située sous le niveau de liquide désiré, et par un conduit (4, 4a, 4b, 4c) de communication gazeuse appelé ci-après conduit d'air", dont les extrémités supérieure (6) et inférieure {5) sont respectivement situées dans la partie supérieure de la nourrice (2) et dans la zone du carter (1) située à la hauteur du niveau désire pour le liquide. caractérisé en ce qu'il comprend une vanne (V, 32) reliée au bouchon (11. 25) de la nourrice (2, 23) par des moyens capables de provoquer l'ouverture de la vanne (V, 32) lorsque le bouchon (11, 25) est mis en place. et la fermeture de la vanne lorsque le bouchon (11, 25X est retiré. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la vanne (V) comprend un élément mobile de fermeture situé à-la base (20) de la nourrice (2), et lesdits moyens comportent une pièce (12) assurant une liaison mécanique entre le bouchon 111) et l'élément mobile, ce dernier étant par exemple un clapet (17) à déplacement vertical poussé par un ressort (16) vers une position haute de fermeture de la vanne (V > . la pièce (12) de liaison étant par exemple une tige sensiblement verticale dont l'abaissement, provoque par la mise en place du bouchon (11). entraine le déplacement du clapet (17) vers une position basse dans laquelle il assure l'ouverture de la vanne (V). 3 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la tige (12) est solidaire du bouchon (11) et d'un capteur (13) du niveau du liquide contenu dans la nourrice (2). 4 - Dispositif selon la revendication 1, ca ractérisé en ce que la vanne est une électrovanne (32) dont le circuit électrique d'alimentation est muni d'un interrupteur actionne par le bouchon (25) lors de sa mise en place et de son retrait, cette électrovanne (32) obturant le conduit d'alimentation (3) quand elle n'est pas excitée. 5 - Dispositif selon la revendication 4, caracterisé en ce que l'interrupteur ést formé de contacts (26. 30. 31) portés respectivement (30, 31) par la nourrice (23) et (26) par le bouchon (25), le circuit comportant un autre interrupteur (34) ouvert à l'arrêt du moteur. 6 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend une seconde vanne d'obturation du conduit d'alimentation (3, 3a, 3b, 3c) disposée dans le carter (1), apte à coopérer avec un bouchon (ssO, 55) de vidange du carter (1) par des moyens pouvant provoquer alternativement l'ouverture et la fermeture de ladite seconde vanne selon que le bouchon 140. 55) est mis en en place sur le carter (i) ou en est retiré. T - Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que la seconde vanne est double afin de provoquer simultanément l'ouverture ou la fermeture du conduit d'air (4b, 4c) et du conduit d'alimentation l3b, 3cB et elle comporte soit un élément obturateur basculant (41) ou coulissant verticalement (45) poussé vers sa position de fermeture des deux conduits par un ressort (43, 46) et vers sa position d'ouverture de ces conduits par le bouchon (401 lorsque celui-ci est mis en place sur le carter. B - Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que la seconde vanne comporte une bille (49) mobile verticalement dans un boitier (50) solidaire de l'extrémité inférieure du conduit d'alimentation (3), ce boîtier ayant une ouverture inferieure (52)qui délimite un -siège (54) pour la bille (49), laquelle peut être soulevée de son siège par le bouchon (55) pourvu à cet effet d'un embout axial (53).