Brevet FR2543615A1 — publié le 19841005

Dispositif de régulation de pression, notamment pour pompe à huile de moteur à combustion interne La présente invention se rapporte aux pompes et vise plus particulièrement un dispositif de régulation de pression pour ces pompes. Elle s'applique notamment à la réduction de l'énergie consommée par une pompe à huile dans un moteur à combustion interne. L'alimentation en huile sous pression pour le graissage des pièces en mouvement dans un moteur à combustion interne est assurée en général par une pompe volumétrique entraînée par ce moteur. Cette pompe doit refouler huile à une pression suffisante dans le circuit de graissage. Le dimensionnement de la pompe à huile est conditionné par la nécessité d'assurer une pression convenable aux bas régimes de rotation de la pompe. Comme le débit de la pompe varie en fonction du régime de rotation de celle-ci, il peut devenir rapidement excédentaire avec l'augmentation de ce régime. Ainsi un clapet de décharge est habituellement intercalé entre la pompe et le circuit de graissage du moteur pour éviter toute montée en pression trop importante, susceptible d'endommager des cartouches filtrantes et des joints d'étanchéité. Ce clapet permet, à partir d'une pression limite maximale, de rejeter la quantité d'huile excédentaire dans le carter inférieur du moteur. Le travail nécessaire pour débiter cette quantité d'huile sous pression rejetée dans le carter inférieur est par conséquent perdu et s'inscrit dans les pertes internes du moteur. Pour pallier cet inconvénient, des dispositifs tels qu'une pompe à palettes à excentricité variable, qui permet une variation de cylindrée, peuvent être envisagés. Gracie à ces dispositifs, il est possible d'agir sur les caractéristiques de débit et de pression et donc sur l'énergie consommée par la pompe. Ces dispositifs requièrent toutefois l'utilisation de mécanismes compliqués et onéreux. La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients précités en proposant de récupérer l'excédent de pression existant au refoulement à haut régime pour augmenter la pression à l'aspiration. A cet effet, l'objet de l'invention est un dispositif simple de régulation de pression qui, suivant une particularité de cette invention, comprend une soupape de réglage de débit déplaçable à travers un conduit d'aspiration de manière à ouvrir ou à fermer celui-ci partiellement ou entièrement d'une part, et à le mettre en communication avec un conduit de refoulement par un conduit de transfert débouchant dans ce conduit d'aspiration à l'aval de cette soupape d'autre part, ainsi que des moyens de rappel pour solliciter cette soupape vers une position correspondant à la fermeture complète de ce conduit de transfert Cette disposition permet de réduire la différence de pression entre l'aspiration et le refoulement et par conséquent le travail effectué par la pompe dans le cas où le débit de celle-ci est trop important par rapport aux besoins du moteur. Cette réduction de l'énergie consommée par la pompe permet parallèlement une réduction des pertes internes et de la consommation en combustible du moteur. Suivant une autre particularité de l'invention, la soupape de réglage de débit présente une tête de révolution dont la longueur et la section sont déterminées de façon que cette tête obture et découvre complètement le conduit de transfert respectivement lorsque le conduit d'aspiration est complètement ouvert et fermé. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la présente description d'un mode de réalisation non limitatif, représenté sur les dessins annexés dans lesquels - les figures 1, 3 et 5 représentent des vues schématiques d'un dispositif de régulation de pression conforme à l'invention, respectivement aux bas régimes, aux régimes élevés et lors des surpressions brusques de la pompe à huile, et - les figures 2, 4 et 6 représentent des sections respectives des figures 1, 3 et 5 suivant 2-2, 4-4 et 6-6. Comme le montrent les figures 1, 3 et 5, un dispositif de régulation de pression conforme à l'invention est constitué par une soupape 2 de réglage de débit et un ressort 4. Cette soupape 2 de réglage de débit est disposée dans un guidage 6 à l'intérieur duquel elle peut se déplacer. Le guidage 6 communique par ses extrémités avec un conduit d'aspiration 8 et un conduit de refoulement 10 d'une pompe à huile 12. Ces deux conduits peuvent communiquer entre eux par un canal de transfert 14 que peut obturer et découvrir la soupape 2 par sa tête cylindrique 16. Un épaulement 17 est prévu dans le guidage 6 pour que la tête de soupape 16 ne puisse pénétrer dans le conduit de refoulement 10. Le canal de transfert 14 débouche dans le conduit d'aspiration 8 à l'aval de la soupape 2 de réglage de débit. La tête de soupape 16 présente une surface 18 sur laquelle agit la pression qui règne dans le conduit de refoulement 10. Cette tête 16 se prolonge par une tige 20 de faible section qui traverse transversalement le conduit d'aspiration 8, et par une queue 22 sur laquelle agit le ressort 4 dans un guidage 24 coaxialement au guidage 6. Aux figures 2, 4 et 6 sont représentées trois positions de la soupape 2 de réglage de débit par rapport au conduit d'aspiration 8 en section droite, correspondant respectivement à l'ouverture complète, à la fermeture partielle et à la fermeture complète de ce conduit d'aspiration. Le dispositif de régulation de pression précédemment décrit fonctionne de la manière suivante. La soupape 2 de réglage de débit coulisse dans les guidages cylindriques coaxiaux 6 et 24 respectivement par sa tête 16 et sa queue 22. Cette soupape est soumise, d'une part, à la pression d'huile refoulée par la pompe 12 s'exerçant sur la face 18 et, d'autre part, à l'action du ressort 4 sur la queue 22. La pompe à huile 12 aspire l'huile d'un carter de moteur non représenté par le conduit d'apiration 8 et la refoule dans un circuit de lubrification non représenté du moteur par le conduit de refoulement 10. Lorsque la pression d'huile refoulée augmente et devient prépondérante sur l'action du ressort 4, elle provoque le recul de la soupape 2 ; la tête de soupape 16 découvre le canal de transfert 14 qui met alors en communication le conduit de refoulement 10 avec le conduit d'aspiration 8. Simultanément, cette tête de soupape 16 obture le conduit d'aspiration 8 et la pompe 12 réaspire alors de l'huile sous pression. Le canal de transfert 14 débouche dans le conduit d'aspiration 8 à l'aval de la soupape 2 pour éviter à l'huile de revenir vers la crépine d'aspiration non représentée et assurer ainsi la montée en pression dans ce conduit 8. Ce tarage du ressort 4 correspond à la pression de régulation souhaitée. Lors du recul de la tête de soupape 16, on dirige la fuite d'huile, conformément à l'invention, vers le conduit d'aspiration 8 tout en se servant de ce recul pour obturer ce conduit en amont, et non vers le carter inférieur du moteur comme cela est habituellement envisagé. Aux figures 1 et 2, le débit d'huile à bas régime de la pompe 12 est insuffisant pour provoquer une montée en pression trop importante. Le canal de transfert 14 est fermé et le conduit d'aspiration 8 est complètement ouvert. Toute l'huile débitée par la pompe 12 circule dans le moteur. La pression de refoulement est proportionnelle au débit et au régime d'entraînement de la pompe. Comme illustré aux figures 3 et 4, si ce débit devient trop important, la montée en pression va provoquer un retour de l'huile au conduit d'aspiration 8 par le canal de transfert 14 et une montée en pression à l'aspiration en obturant partiellement ce conduit 8. La tête de soupape 16 revient vers sa position initiale de fermeture complète du canal de transfert 14 dès qu'il se produit une baisse de pression dans le conduit de refoulement 10. Aux figures 5 et 6, une surpression brutale de refoulement provoque un recul instantané de la tête de soupape 16 qui découvre alors complètement le canal de transfert 14 et obture totalement le conduit d'aspiration 8. L'huile débitée par la pompe 12 est réaspirée totalement dans le conduit 8. Comme représenté à la figure 3, un accumulateur de pression 26 peut être placé sur le conduit de refoulement 10 pour amortir les vibrations transitoires de la soupape de réglage 2 provoquées par les variations de pression dans ce conduit de refoulement 10. I1 est bien entendu que la longueur et la section de la tête de révolut ion 16 peuvent être déterminées de façon que cette tête obture le canal d'aspiration 8 bien avant de découvrir complètement le canal de transfert 14. REVENDICATIONS 1. Dispositif de régulation de pression destiné notamment à une pompe à huile de moteur à combustion interne, du type comprenant un conduit d'aspiration (8) de fluide et un conduit de refoulement (10) de fluide, caractérisé en ce qu'il comporte une soupape (2) de réglage de débit déplaçable à travers le conduit d'aspiration (8) de manière à ouvrir ou fermer celui-ci partiellement ou entièrement, d'une part, et à le mettre en communication avec le conduit de refoulement (10) par un canal de transfert (14) qui débouche dans ledit conduit d'aspiration (8) à l'aval de cette soupape de réglage (2), d'autre part, ainsi que des moyens de rappel pour solliciter la soupape (2) vers une position correspondant à la fermeture complète de ce canal de transfert (14). 2. Dispositif de régulation de pression selon la revendication 1, caractérisé en ce que la soupape (2) de réglage de débit présente une tête de révolution (16) dont la longueur et la section sont déterminées de façon que cette tête obture et découvre complètement le canal de transfert (14) respectivement lorsque le conduit d'aspiration (8) est complètement ouvert et fermé. 3. Dispositif de régulation de pression selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la soupape (2) de réglage de débit est constituée par une tête cylindrique (16) sur une face (18) de laquelle agit la pression qui règne dans le conduit de refoulement (10), une queue cylindrique (22) sur laquelle agit un ressort (4) et une tige de faible section (20) qui relie ces tête (16) et queue (22) de soupape en traversant transversalement le conduit d'aspiration (8), deux guidages cylindriques et coaxiaux (6) et (24) étant respectivement prévus pour ces tête et queue de soupape. 4.Dispositif de régulation de pression selon l'une quelconque des revendications 1, 2 et 3, caractérisé en ce qu'il comporte un accumulateur de pression (26) placé sur le conduit de refoulement (10) pour amortir les vibrations transitoires de la soupape de réglage (2).