Brevet FR2664330A1 — publié le 19920110

La présente invention se rapporte à un turbocompres- seur à gaz d'échappementdont le rotor est monté sur des roulements, dans lequel ces roulements sont logés dans un organe de support et sont alimentés en lubrifiant par un canal général et dans lequel un jeu, ménagé concentrique- ment auxdits roulements, dégage un interstice qui contient de l'huile constituant une pellicule d'amortissement, et qui est ali- menté en huile sous pression par le circuit de lubrifica- tion des roulements. Une pellicule d'huile amortit et réduit les vibra- tions et trépidations qui agissent sur le rotor d'un turbo- compresseur à gaz d'échappement Mais elle n'est efficace que si elle est alimentée constamment en huile sous pres- sion, car s'il cesse d'être alimenté, l'interstice qui la contient se vide sous l'effet de l'action de pompage provo- quée par les vibrations et la pellicule d'amortissement est alors incapable d'agir. Les roulements des turbocompresseurs à gaz d'échap- pement sont particulièrement sensibles aux vibrations quand le rotor ne tourne pas et ne reçoit plus de lubrifiant. Cette situation apparaît par exemple dans le turbocom- presseur d'un moteur à combustion interne qui fait partie d'un groupe de moteurs et qui est arrêté, tandis que les autres moteurs en service transmettent des vibrations et des trépidations Il en est de même dans un turbocompres- seur débrayable arrêté, dont l'alimentation en lubrifiant est également coupée, tandis que le moteur auquel il est associé est en service Puisque la pellicule d'amortisse- ment n'est pas capable d'agir, il apparaît entre les éléments roulants et les chemins de roulement de la corro- sion par contact, ce qui peut endommager les roulements en compromettant leur fonctionnement lorsque le turbocompres- seur est remis en marche. Par ailleurs, si le turbocompresseur continue à être alimenté en lubrifiant pendant que le rotor est immobile, de l'huile risque de passer dans les circuits des gaz ou de l'air, si des agencements et dispositifs auxiliaires ne garantissent pas l'efficacité des joints, même à l'arrêt. S'il se produisait une fuite d'huile, il se formerait dans le circuit des gaz des flaques qui réagiraient de manière incontrôlable avec ces gaz quand le turbocompresseur passe-5 rait de l'arrêt à une remise en service L'huile qui fui- rait dans le circuit des gaz d'échappement brûlerait en s'enflammant au contact de ces gaz chauds L'huile qui fuirait dans le circuit de l'air de suralimentation serait entraînée par cet air et provoquerait un suréchauffement dans les cylindres du moteur Ces deux phénomènes compro- mettraient fortement le bon fonctionnement. La présente invention a donc pour but d'assurer, dans un turbocompresseur à gaz d'échappement à rotor monté sur roulements, soumis à l'arrêt à des trépidations et vibrations, l'alimentation en huile de la pellicule d'amor- tissement lorsque le rotor ne tourne pas ou tourne lente- mentet d'empêcher l'huile de pénétrer dans les circuits de l'air ou des gaz. Conformément à l'invention, un canal destiné à ali- menter en huile sous pression les interstices contenant la pellicule d'huile à rôle d'amortissement part d'un canal général de lubrification, et un dispositif obturateur/distributeur manoeuvrable est monté dans un prolongement de ce canal général, destiné à lubrifier les roulements par de l'huile sous pression; un interstice destiné à loger et à délimiter une pellicule d'huile d'amortissement peut être ménagé entre l'organe de support des roulements et la bague extérieure de chacun de ces roulements; et le dispositif obturateurqui permet de couper le passage du lubrifiant vers les roulementsest commandé par un signal indiquant la mise en service du turbocompresseur. Les avantages obtenus grâce à l'invention consistent notamment en ce que l'amortissement fourni par la pellicule d'huile continue à être efficace quand le rotor du turbo- compresseur est arrêté et que les roulements cessent d'être lubrifiés sous pression; qu'il n'est pas nécessaire de modifier les joints d'étanchéité entre les circuits des gaz et du lubrifiant pour assurer leur efficacité pendant l'arrêt du rotor; qu'il suffit d'une faible quantité d'huile pour alimenter uniquement les interstices d'amor- tissement pendant l'arrêt du rotor; que,pendant que le graissage sous pression est interrompu, l'huile qui s'échappe de cet interstice lubrifie les roulements goutte à goutte en passant dans les perçages de lubrification de leurs bagues extérieures; et que l'huile ne risque plus de passer dans les circuits d'air de suralimentation et de gaz d'échappement du turbocompresseur, puisque la quantité d'huile qui part des interstices d'amortissement est faible. Un exemple nullement limitatif de mise en oeuvre de l'invention va être décrit ci- dessous de manière plus détaillée en regard du dessin annexé, dont la figure unique est une coupe en partie schématique d'un turbocompresseur. Un turbocompresseur 11 à gaz d'échappement, qui n'est représenté que partiellement, comporte un arbre 12 de rotor, qui tourne dans des roulements 13 et 14 Un équipe- ment d'alimentation en lubrifiant, composé d'une pompe 30, d'un limiteur 31 de pression et d'un filtre 32, délivre à ce turbocompresseur 11 du lubrifiant provenant d'un réser- voir 33, par un canal général 35 Cet équipement peut être un groupe autonome ou être le groupe de graissage du moteur à combustion interne avec lequel le turbocompresseur 11 coopère. Un manchon 16 de support monté dans le corps 15 du turbocompresseur 11 sert à loger les roulements 13, 14, un certain jeu ménagé entre ce manchon 16 et la bague exté- rieure de chacun de ces roulements 13; 14 créant des in- terstices respectifs 17, 18,qui contiennent une pellicule d'huile à rôle d'amortissement et qui sont obturés herméti- quement dans le sens axial par des joints annulaires 19. Ces interstices 17, 18 sont alimentés en huile sous pres- sion provenant du canal général 35 par des canaux 20, 21 et 22 Le lubrifiant est délivré aux roulements 13, 14 par des canaux 23, 24, 25 et des perçages 26, 27 formés dans les bagues extérieures de ces roulements 13, 14, les canaux coupant les interstices 17, 18 Des éléments non repré- sentés, disposés entre le manchon et ces bagues exté- rieures, déterminent positivement la position correcte de montage de ces bagues. Un dispositif 34 manoeuvrable, obturateur/distri- buteur, qui permet de couper le passage du lubrifiant vers les roulements 13, 14, est disposé entre le canal général 35 et le canal 23 qui sert à lubrifier ces roulements. L'huile qui s'écoule desdits roulements 13, 14 et des interstices 17, 18 se rassemble dans une zone 28 de décharge et revient au réservoir 33 par une conduite de retour 29 Lorsque le rotor du turbocompresseur 11 est immobilisé, la pompe 30 reste en service et il y a donc de l'huile sous pression dans le canal général 35 Celui-ci alimente par les canaux 20, 21 les interstices 17, 18, dont la pellicule d'huile est par conséquent capable d'assumer son rôle amortisseur En même temps, le dispositif 34 obturateur/distributeur occupe sa position d'obturation, ce qui coupe l'arrivée du lubrifiant sous pression aux roule- ments 13, 14 Dans cette situation, l'huile qui sort des interstices 17, 18 par les perçages 26, 27 réalise une lubrification goutte à goutte de ces roulements 13, 14, ce qui assure qu'il sont bien lubrifiés dès que le turbocom- presseur Il redémarre. Un signal indiquant la mise en service du turbocom- presseur 11 fait passer le dispositif 34 obturateur/distri- buteur à la position de passage, et les roulements 13, 14 recommencent à être alimentés en lubrifiant sous pression. Ce signal de mise en service provient d'une grandeur de fonctionnement du turbocompresseur 11 ou du moteur à com- bustion interne qui y est associé. Il va de soi qu'il est possible, sans s'écarter du domaine de l'invention, d'apporter des modifications au turbocompresseur à gaz d'échappement, à rotor monté sur roulements, représenté et décrit. REVENDICATIONS 1 Turbocompresseur à gaz d'échappement, dont le rotor est monté sur des roulements, dans lequel ces roule- ments sont logés dans un organe de support et sont ali- mentés en lubrifiant par un canal général et dans lequel un certain jeu ménagé concentriquement auxdits roulements dégage un interstice, qui contient de l'huile formant une pellicule à rôle d'amortissement et qui est alimenté en huile sous pression par le circuit de lubrification, turbo- compresseur ( 11), caractérisé en ce qu'un canal ( 22) des- tiné à alimenter en huile sous pression les interstices ( 17, 18), contenant la pellicule d'huile à rôle d'amortis- sement, part d'un canal général ( 35) de lubrification, et en ce qu'un dispositif ( 34) obturateur/distributeur, manoeu- vrable, est monté dans un prolongement de ce canal général ( 35), destiné à lubrifier les roulements ( 13, 14) au moyen de l'huile sous pression. 2 Turbocompresseur à gaz d'échappement, à rotor monté sur roulements selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un interstice ( 17, 18) destiné à délimiter une pellicule d'huile d'amortissement, est ménagé entre le manchon ( 16) de support des roulements et la bague exté- rieure de chacun de ces roulements ( 13, 14). 3 Turbocompresseur à gaz d'échappement, à rotor monté sur roulements selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif ( 34) obturateur/distributeur peut être actionné par un signal indiquant la mise en service de ce turbocompresseur ( 11).