Brevet FR2565628A1 — publié le 19851213

L'invention concerne le graissage des moteurs à combustion interne. Elle s'applique à tocs les moteurs quils soient de type diésel ou à explosion, à cycle de fonctionnement en deux temps ou en quatre temps. D'unie façon très générale, le graissage d'un moteur à combustion interne comporte deux parties: - le graissage de la paroi intérieure de la chemise i cylindre dans laquelle coulisse le piston, - le graissage des différentes articulations: paliers porteurs du vilebrequin et têtes de bielles (rotation continue), et pieds de bielles (rotation alternative) Deux modes de graissage classiques sont utilisés: Sur les petits moteurs à explosion en deux temps le graissage est assuré avec un mélange d'huile à l'essence. L'huile est envoyée avec les gaz carburés, d'abord dans le carter étanche où, aprés condensa tion sur les parois une partie assure le graissage des articulations. Puis, après transfert avec les gaz carburés dans la chambre de com- bustion l'autre partie assure la formation d'un film d'huile entre le cylindre et le piston. Dans tous les autres cas, le graissage est assuré par un circuit d'huile sous pression. La pompe de graissage envoie l'huile d'abord aux paliers porteurs de l'arbre manivelle; puis une partie parvient auxiates de bielles par des forages pratiqués dans l'arbre; une partie monte encore aux pieds de bielles par une canalisation forée dans la bielle. A chaque articulation l'huile utilisée s'échappe aux extrémités du palier et est projetée sur les parois de la chemise où elle assure le graissage de l'ensemble piston-cylindre. Après ruisellement 1' huile est enfin récupérée au fond du carter.Sur les gros moteurs lorsque la longueur du piston empèche l'huile de parvenir jusqu'à la partie haute, un graisseur mécanique indépendant refoule en outre de l'huile dans des buses débouchant sur la surface intérieure de la chemise Le graissage par mélange d'huile à l'essence est une solution particulièrement simple, mais elle entraine, du fait de la non réutilisation de huile, une consommation très élevée. De plus, cette huile consommée se trouve rejetée continuellement à l'extérieur avec les gaz de combustion. Une telle solution est donc aussi particulièrement polluante. Le graissage par circuit d'huile sous pression et projection sur les parois permet un graissage abondant et une récupération de 1' huile, et donc son réemploi. Mais une partie est tout de même évacuée à l'échappement sous forme de brouillard, et partiellement brulée pendant la combustion ou oxydée et décomposée dans l'atmosphère très chaude et très oxydante du carter. Quant à la partie raclée par les segments à chaque course du piston renouvelant la pellicule formée sur la chemise, elle retourne au carter en entrainant des produits d'altération et de décomposition du lubrifiant et du combus- tible. Pour pouvoir diminuer à la fois la consommation d'huile et la pollution due à son rejet dans l'atmosphère, il convient d'éviter tout mélange de l'huile avec les courants gazeux dans le moteur. C'est ce que réalise l'invention, le graissage proposé étant assuré sans mélange préalable de l'huile au combustible et sans barbotage ni projection de l'huile lors du mouvement. Le graissage selon l'invention est réalisé séparément pour le haut de cylindre d'une part, et pour les articulations d'autre part. Ces deux graissages sont réalisés chacun par un circuit d'huile sous pression. Un dispositif de récupération de l'huile est prévu après graissage de chaque articulation. Un dispositif d'étanchéité par garnitures métalliques, qui n'a pas encore été utilisé pour le graissage des articulations des bielles et des paliers permet enfin de fonctionner en carter maintenu complète ment sec. L'invention concerne le graissage des moteurs à combustion interne. Elle s'applique à tous les moteurs qu'ils soient de type diésel ou à explosion, à cycle de fonctionnement en deux temps ou en quatre temps. D'une façon très générale, le graissage d'un moteur à combustion interne comporte deux parties: - le graissage de la paroi intérieure de la chemise du cylindre dans laquelle coulisse le piston, - le graissage des différentes articulations: paliers porteurs du vilebrequin et têtes de bielles (rotatinan continue), et pieds de bielles (rotation alternative) Deux modes de graissage classiques sont utilisés: Sur les petits moteurs à explosion en deux temps le graissage est assuré avec un mélange d'huile à l'essence. L'huile est envoyée avec les gaz carburés, d'abord dans le carter étanche où, aprés condensation sur les parois une partie assure le graissage des articulations. Puis, après transfert avec les gaz carburés dans la chambre de con=- bustion l'autre partie assure laformation d'un film d'huile entre le cylindre et le piston. Dans tous les autres cas, le graissage est assuré par un circuit d'huile sous pression. La pompe de graissage envoie l'huile d'abord aux paliers porteurs de l'arbre manivelle; puis une partie parvient auxtOtes de bielles par des forages pratiqués dans l'arbre; une partie monte encore aux pieds de bielles par une canalisation forée dans la bielle. A chaque articulation l'huile utilisée s'échappe aux extrémités du palier et est projetée sur les parois de la chemise où elle assure le graissage de l'ensemble piston-cylindre. Après ruisellement 1' huile est enfin récupérée au fond du carter.Sur les gros moteurs lorsque la longueur du piston empèche l'huile de parvenir jusqu'à la partie haute, un graisseur mécanique indépendant refoule en outre de l'huile dans des buses débouchant sur la surface intérieure de la chemise ltexcès de longueur du coussinet. L'ajustement de l'extérieur du coussinet dans cet alésage est réalisé avec un minimum de jeu afin d'assurer déjà une limitation des fuites d'huile du chambrage vers l'extérieur. Dans le cas d'une tête de bielle qui serait montée sur aiguilles ou sur galets, c'est un épaulement réalisé en saillie de la face extérieure de la bielle elle-même qui jouerait le rôle de la partie saillante du coussinet (5a) et serait ajustée dans l'alésage (3b). L'étanchéité complète de l'articulation est assurée par une bague en bronze à forte teneur en plomb (25% à 50%) et 5% d'étain (10) associée à un joint torique (11). L'ensemble est immobilisé en rotation, et est appliqué contre la face latérale de la bielle (8c) par un ressort (12). Le joint proposé ici peut éventuellement être remplacé par un joint mécanique. L'ensemble est placé dans un logement annulaire du vilebrequin concentrique et extérieur au chambrage de récupération. Pour l'étanchéité d'un palier porteur constitué avec des roulements, une garniture (13) semblable a celle décrite pour la tête de bielle est placée de la même faucon dans une gorge du vilebrequin et appliquée par un ressort contre la contre-plaque (14) du roulement. b) Hauts de cylindres. Pour le graissage des hauts de cylindres, l'injection d'huile sous pression se fait dans la paroi du cylindre par un orifice situé à un niveau non découvert par le piston lors de sa course. Pour limiter l'étendue du film d'huile à la surface de la chemise qui reste en contact avec le piston, et donc éviter les fuites d'huile au délà du piston vers le carter et vers la chambre de combustion, le piston est équipé de deux seRments racleurs inversés, placés l'un à son extrémité supérieure et l'autre à son extrémité inférieure. Le débit d'huile est commandé soit directement par l'accélérateur soit par la dépression créée au carburateur. REVENDICATIONS 1) Moteur à combustion interne de type diésel ou à explosion, à cycle de fonctionnement en deux temps ou en quatre temps, caractérisé en ce que le carter est rendu totalement sec (exempt de toute huile), le graissage sous pression des têtes de bielles et des paliers étant effectué sous pression avec retour d'huile par canalisations intégrées à partir de chaque articulation (coussinet ou roulement). 2) Moteur à combustion interne raissé selon la revendication (1), caractérisé en ce que la récupération de l'huile aux extrémités des articulations est assurée par chambrage constitué par alésage du vilebrequin (dont est solidaire le maneton) dans lequel penètre partiellement et avec ajustement un épaulement de la bielle (dans le cas d'une articulation par aiguilles eu roulement) ou l'extrémité du coussinet solidaire de la bielle (dans le cas d'un palier lisse). 3) Moteur à combustion interne graissé selon la revendication (1), caractérisé en ce que toute fuite d'huile à partir de l'extrémité des articulations est empéchée par l'utilisation d'un joint d'étanchéité approprié tel que bague en bronze à forte teneur en plomb (25 à 50 %) ou garniture mécanique. 4) Moteur à combustion interne de type diésel ou à explosion, à cycle de fonctionnement en deux temps ou en quatre temps, caractérisé en ce que l'étendue du filrn d'huile sur la chemise du cylindre est limitée aux surfaces de contact avec le piston par deux segments racleurs inversés placés chacun à une extrémité du piston. 5) Moteur à combustion interne de type diésel ou à explosion, à cycle de fonctionnement en quatre temps, graissé selon l'une au moins des revendications (1) à (4), caractérisé en ce que le carter ainsi rendu exempt d'huile est utilisé comme compresseur volume- trique d'alimentation, en remplaçant sa mise à l'air libre par un clapet d'admission et un clapet de refoulement.