Brevet FR2646225A1 — publié le 19901026

La présente invention a pour objet un dispositif de lubrification des paliers d'un turbo-compresseur de moteur à combustion interne, du type comportant une capacité d'huile reliée d'une part auxdits paliers et d'autre part à la pompe à huile du circuit de lubrification du moteur. Comme on le sait, il est nécessaire d'assurer la lubrification des paliers d'un turbo-compresseur pendant quelque temps après un arrêt du moteur du véhicule. Pour résoudre ce problème, on connait un dispositif (FR-A-85 10 911, publication n0 2 584 778) comportant une capacité dans laquelle une membrane élastique délimite d'un côté un compartiment d'huile et de l'autre un compartiment de gaz, le compartiment d'huile étant relié aux paliers du turbo-compresseur et par l'intermédiaire d'un clapet anti-retour, au circuit de lubrification du moteur. Pendant le fonctionnement normal du moteur, la membrane élastique subit donc des fluctuations ou déformations d'ampleur importante. Il est alors possible qu'en position déformée au maximum de la membrane, dans laquelle il reste peu d'huile dans la capacité l'accélérateur soit actionne brutalement juste avant l'arrêt du moteur, cette sollicitation provoque une forte accélération du rotor du turbo-compresseur.Dans ce cas la quantité d'huile disponible pour assurer la lubrification du turbo-compresseur sera insuffisante. De plus, en raison du volume rempli de gaz, le volume utile de la capacité est nettement inférieur à son volume total, et la membrane peut s'user assez rapidement en raison de ses déformations continuelles. Enfin, en cas de fuite à travers la membrane, la pression hydraulique de part et d'autre de celle-ci s'équilibre, et le dispositif se trouve dans l'incapacité de fonctionner. La présente invention a donc pour but de proposer un dispositif de lubrification ne présentant pas ces inconvénients. Suivant l'invention, la capacité d'huile contient un piston délimitant une première chambre reliée aux paliers du turbo-compresseur et à la pompe à huile et une seconde chambre, qui contient un organe élastique disposé de façon à solliciter le piston vers une position extrême de refoulement de l'huile dans les paliers et la pompe à huile. Un conduit de retour d'huile relié au carter d'huile du moteur débouche dans la capacité entre l'extrémité de la seconde chambre et le piston dans sa position extrême de refoulement. Le fait qu'un conduit de retour d'huile débouche derrière le piston dans sa position extrême de refoulement, c'est-à-dire du côté du piston opposé à sa face active, permet en cas de légère fuite à travers le piston, de faire chuter la pression hydraulique derrière ce dernier. Ceci garantit donc, dans ce cas, la continuation du bon fonctionnement du dispositif, contrairement à ce qui se produit en cas de fuite dans la membrane élastique du dispositif connu rappelé ci-dessus. Par ailleurs si l'on positionne le conduit pour qu'il soit en communication avec le volume se trouvant du côté de la face active du piston lorsque ce dernier est en position de stockage du volume maximum d'huile, c'est à dire lorsque l'organe élastique est comprimé au maximum, il se produit un renouvellement d'huile dans la capacité et on évite la dégradation qui affecte une huile stockée en permanence. Suivant un mode de réalisation de l'invention, un premier clapet anti-retour d'alimentation de la première chambre de la capacité d'huile est interposé entre la pompe et ladite capacité et un second clapet anti-retour d'alimentation du turbo-compresseur est disposé entre ce dernier et la première chambre de la capacité disposé entre ce dernier et la première chambre de la capacité d'huile, le premier clapet étant réglé à une pression inférieure au clapet décharge de la pompe à huile, mais supérieure à la pression d'huile minimum admissible pour un bon fonctionnement du turbo-compresseur. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, faite en référence au dessin annexé qui en illustre une forme de réalisation à titre d'exemple non limitatif. La figure unique est un schéma d'une forme de réalisation du dispositif de lubrification des paliers d'un turbo-compresseur de moteur conforme à l'invention. Le dispositif représenté au dessin est destiné à assurer la lubrification des paliers d'un turbo-compresseur 1 d'un moteur à combustion interne 2 après arrêt de celui-ci. Il comporte une capacité d'huile 3 constituée par un cylindre, relié d'une part aux paliers du turbo-compresseur 1 par une canalisation 4 et d'autre part à une pompe à huile 5 du circuit de lubrification du moteur 2 par un conduit 6. La capacité 3 contient un piston 7 délimitant une première chambre 3a reliée aux paliers du turbo-compresseur 1 et à la pompe à huile 5, et une seconde chambre 3b. La chambre 3a est remplie d'huile et le piston 7 est constamment sollicité vers sa position extrême de refoulement par un organe élastique 8 placé dans la seconde chambre 3b. Cet organe 8 est en appui sur le fond 3c de la capacité 3, dans le sens qui refoule l'huile dans les conduits 4 et 6. De préférence, l'organe 8 est un ressort hélicoldal présentant des spires de largeur décroissante à partir du fond 3c jusqu'au piston 7, afin que le volume résiduel de la chambre 3b soit minimal lorsque le ressort 8 est comprimé au maximum par le piston 7. directement au carter 10 du moteur 2 ou via le conduit de retour d'huile du turbo-compresseur l. Le conduit 9 débouche dans la capacité 3 par un orifice 9a situé entre le fond 3c de la chambre 3b, et le piston 7 dans sa position extrême de refoulement. Par ailleurs, un premier clapet anti-retour 11 d'alimentation de la première chambre 3a par le conduit 6 est interposé entre la pompe 5 et la capacité 3. Un second clapet anti-retour 12 est disposé entre le conduit d'alimentation du turbo-compresseur et la capacité 3, sur le conduit 4, et enfin un troisième clapet anti-retour 13 est interposé entre le conduit 4 et le circuit de graissage moteur-pompe à huile. Le clapet 13 peut avantageusement être associé au clapet 12 comme représenté : entre les deux billes 12a, 13a des clapets 12 et 13 est interposé un ressort 14 dont les extrémités prennent appui sur billes respectives 12a, 13a. Ces dernières et le ressort 14 sont logés dans un élargissement du conduit 4 qui communique avec les paliers du turbo-compresseur 1. Le premier clapet 11 est réglé à une pression légèrement inférieure à la pression d'alimentation normale du clapet de by-pass 15 de la pompe à huile 5 qu'il peut remplacer avantageusement Toutefois le clapet de by-pass de la pompe à huile peut être maintenu et réglé à une pression supérieure à la pression du clapet ll et dans ce cas, il fait office de clapet de sécurité en cas de blocage du piston 7. D'autre part, la force de rappel du ressort 8 est reglée à une valeur telle que le piston 7 est poussé et vide la chambre 3a de son huile, dès que la pression dans le circuit de graissage est inférieure à une pression prédéterminée inférieure à la pression de ralenti de la pompe 5 correspondant au fonctionnement au ralenti du moteur. Le fonctionnement du dispositif qui vient d'être décrit est le suivant. La force du ressort 8 est choisie de manière que la pression correspondante pO du piston 7 dans sa position extrême correspondant à la compression maximum du ressort soit égale ou inférieure à une pression p1, égale à la somme des pressions du clapet 12 et d'alimentation de la pompe 5 au ralenti le plus bas (P2) . Par ailleurs, la pression p3 de tarage du clapet anti-retour îl est supérieure à la pression d'alimentation d'huile minimum admissible pour le fonctionnement du turbo-compresseur 1. Au démarrage du moteur et dans ces conditions, tant que le régime du moteur 2 est inférieur à un régime minimum donné par exemple 2000t/mn, le clapet 11 reste fermé, tandis que l'ouverture du clapet 13 permet l'alimentation en huile du turbo-compresseur 1. Tant que le régime du moteur est inférieur à celui qui provoque l'ouverture du clapet 11, le ressort 8 est détendu au maximum et le piston7 est donc en position extrême de refoulement, avec un volume de chambre 3a minimum. A partir du régime minimum mentionné ci-dessus, le clapet 11 s'ouvre et autorise le remplissage de la chambre 3a par le conduit 6, avec compression du ressort 8. Lorsque le piston 7 atteint et dépasse l'orifice 9a, le surplus d'huile est évacué vers le carter 10 par le conduit 9. Si la pression redescend au-dessous de p3 ,mais reste égale ou supérieure à pg, le piston 7 ne se déplace pas, puisque le ressort 8 dans la position comprimée est taré à la valeur pO Lorsque la pression d'huile dans le circuit redescend en dessous pO qui correspond à un défaut de lubrification de la pompe 5 dû par exemple à un arrêt du moteur, le piston 7 poussé par le ressort 8 refoule l'huile dans le conduit 4 en ouvrant le clapet 12 et fermant le clapet 13, Ceci permet la lubrification des paliers du turbo-compresseur 1 jusqu'à ce que la chambre 3a se vide d'huile, ce qui peut nécessiter plusieurs minutes en fonction de sa contenance et du dessin du circuit d'écoulement entre la chambre 3a et le clapet 12. Pendant le remplissage de la chambre 3a, en cas de fuites,l'huile contenue dans la chambre 3b est refoulée vers le carter 10 par le conduit 9. Ce retour vers le carter 10 permet de maintenir la pression d'huile dans la chambre 3b à une valeur largement inférieure à celle de la chambre 3a, ce qui garantit la poursuite du bon fonctionnement du dispositif de lubrification. A titre d'exemple numérique indicatif, on peut régler la force de rappel du ressort 8 à 1,7 bars quand le piston 7 est en position de stockage maximum , la pression de ralenti de la pompe 5 à 1,6 bars, la pression du clapet 12 à 0,1 bar, et la pression p3 à une valeur comprise entre 4 et 6 bars. En variante, une dérivation 20 relie le conduit de retour à la seconde chambre 3b en débouchant dans cette dernière au voisinage immédiat de son fond 3c. Cette dérivation 20 permet l'évacuation de l'huile contenue dans le volume résiduel de la chambre 3b lorsque le piston 7 a dépassé l'orifice 9a. REVENDICATIONS 1. Dispositif de lubrification des paliers d'un turbo-compresseur (1) de moteur à combustion interne (2), comportant une capacité d'huile (3) reliée d'une part auxdits paliers et d'autre part à une pompe à huile (5) du circuit de lubrification du moteur1 caractérisé en ce que la capacité d'huile (3) contient un piston (7) délimitant une première chambre (3a) reliée aux paliers du turbo-compresseur (1) et à la pompe à huile (5) et une seconde chambre (3b), laquelle contient un organe élastique (8) sollicitant le piston (7) vers une position extrême de refoulement de l'huile dans les paliers du turbo-dompresseur, et un conduit (9) de retour d'huile relié au carter (10) d'huile du moteur (2) débouche dans la capacité (3) entre son extrémité (3c) délimitant la seconde chambre (3b) et le piston (7) dans sa position extrême de refoulement. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un premier clapet anti-retour (11) d'alimentation de la première chambre (3a) de la capacité d'huile (3) est interposé entre la pompe (5) et ladite capacité, et un second clapet anti-retour (12) d'alimentation du turbo-compresseur (1) est disposé entre ce dernier et la première chambre å huile comporte un clapet de sécurité réglé à une pression d'ouverture supèrieure à celle du premier clapet (11). 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'une dérivation (20) relie le conduit de retour (9) à la seconde chambre (3b) en débouchant dans cette dernière au voisinage immédiat de son fond (3c). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la force de l'organe élastique (8) sollicitant le piston (7) est réglée à une valeur telle que ce dernier est poussé et vide la première chambre (3a) uniquement lorsque la pression dans celle-ci est inférieure à la pression de ralenti de la pompe (5),(arrêt du moteur). 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le clapet 11 remplace le clapet de décharge (15) existant sur les pompes à huile.