Brevet FR2710947A1 — publié le 19950414

L'invention concerne un système de graissage par huile pour un moteur à combustion interne, comprenant une pompe aspirante dans la réserve d'huile de graissage d'un carter inférieur ainsi qu'une réserve d'huile maintenue dans un réservoir supplémentaire et utilisée en combinaison avec la réserve d'huile du carter, de même que, entre cette dernière et la réserve d'huile supplémentaire, un dispositif sollicité par la pression d'huile fournie par la pompe aspirante dans la réserve d'huile du carter et commandant automatiquement l'alimen- tation et le retour d'huile du réservoir supplémentaire. Il est devenu courant, afin de prolonger les intervalles de renouvellement d'huile, de prévoir un volume d'huile supplémentaire à côté de la réserve d'huile de graissage proprement dit dans le carter du moteur. Par le document DE-AS 14 50 254, on connaît un système de graissage par huile, prévu pour moteurs à combustion interne, comportant une réserve d'huile de graissage dans le carter inférieur du moteur ainsi qu'un réservoir d'huile supplémentaire. De l'huile du carter est transférée au moyen d'une pompe dans ce réservoir supplé- mentaire. Une autre pompe, de plus faible débit, refoule en permanence de l'huile du réservoir supplémentaire dans le carter inférieur du moteur ou, à travers une commande à électrovanne, dans un dispositif de distribution d'huile. Dans ce système, il se produit seulement un rem- placement minimal d'huile moteur du carter par de l'huile de la réserve supplémentaire. Le but de l'invention est de conserver dans une large mesure les propriétés avantageuses de l'huile moteur - laquelle est fortement sollicitée thermiquement et mécaniquement - pendant une longue durée, en prolongeant ainsi considérablement l'intervalle d'entretien ou de renouvellement d'huile, par des dispositions simples et peu coûteuses, par le moyen d'un remplacement intense de l'huile moteur contenue dans le carter. A cet effet, selon l'invention, un système de graissage par huile comme défini au début est essentiellement caractérisé en ce que le dispositif sollicité par la pression d'huile est une pompe à piston remplaçant de l'huile du carter par de l'huile de la réserve supplémen- taire. Selon un mode préféré, la pompe à piston comprend un piston, pourvu d'une tige de piston, qui délimite d'un côté une chambre de travail de la pompe située dans le retour d'huile et, de l'autre côté, une chambre de pression située dans l'alimentation d'huile, piston qui est chargé par ressort et comprend un tiroir commandant l'alimentation en huile dans la chambre de pression. Alors, on prévoit de préférence que le tiroir, coopérant avec le piston, possède deux positions d'arrêt, dans l'une desquelles il ouvre l'alimentation d'huile côté admission et ferme en même temps l'alimentation d'huile côté sortie, tandis que, dans l'autre position d'arrêt, il ferme l'alimentation d'huile côté admission et ouvre en même temps l'alimentation d'huile côté sortie. Grâce aux dispositions selon l'invention, on obtient de façon simple, par voie mécanique-hydraulique, sans faire appel à des électrovannes, un remplacement automatique de l'huile moteur et une extension considérable de l'intervalle de renouvellement d'huile. Un autre avantage est que les dispositions selon l'invention peuvent être mises en oeuvre sur un moteur existant au moyen d'un ensemble ou lot de montage après coup. Comme, en plus, le système de graissage par huile utilise un réservoir d'huile supplémentaire sans pression, les coûts de fabrication et autres peuvent être réduits à un minimum. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation non limitatif, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels: - la figure I est une représentation schématique d'un système de graissage par huile; et - la figure 2 est une coupe axiale à plus grande échelle de la pompe à piston intégrée dans l'alimentation et le retour d'huile du réservoir supplémentaire. La figure I montre un moteur à combustion interne 1, prévu pour des véhicules, comportant un carter-réservoir d'huile ou carter inférieur 2 qui contient la réserve d'huile de graissage, ainsi qu'un réservoir d'huile supplémentaire 3, sans pression, qui reçoit une réserve d'huile supplémentaire et auquel est fixée une pompe à piston 4. Des conduites de raccordement, sous la forme d'une conduite d'amenée 5 pour l'alimentation en huile et d'une conduite de retour 6 pour le retour d'huile, sont branchées d'un côté sur la pompe à piston 4 et de l'autre côté, pour simplifier, sur un filtre d'huile moteur 7 monte sur le moteur 1 et communiquant avec la réserve d'huile de graissage dans le carter 2. Une pompe aspirante plongeant dans cette réserve est désignée par 8 et une jauge d'huile sous la forme d'une tige est désignée par 9. La figure 2 montre la pompe à piston 4, possédant un corps 10 dans lequel est guidé et peut coulisser longitudinalement un piston 11 chargé par ressort et pourvu d'une tige de piston 12. Le piston 11 délimite d'un côté une chambre de travail 13 de la pompe située dans le retour d'huile et, de l'autre côté, une chambre de pression 14 située dans l'alimentation d'huile. Dans le corps 10 est guidé en outre un tiroir 15 semblable à une douille et entourant la tige de piston 12, qui présente un collet intérieur 16 à son extrémité dirigée vers le piston 11. Un ressort de piston 17 sous forme d'un ressort de compression s'appuie d'un côté sur le piston 11 et de l'autre sur le collet intérieur 16, tandis qu'un ressort d'entraînement 19 s'appuie d'un côté sur ce même collet 16 et de l'autre sur une butée 18 à l'extrémité libre de la tige de piston 12. Le tiroir 15 comporte des logements cylindriques 20a, 20b, orientés transversalement à son axe longitudinal, pour des billes 21a, 21b chargées par ressort et engagées, suivant la position d'arrêt occupée à ce moment par le tiroir 15, dans des encoches d'encliquetage supé- rieures 22a, 22b, adaptées à la forme des billes, ou dans des encoches d'encliquetage inférieures 23a, 23b de conformation analogue. A la place du piston 11 guidé pour pouvoir coulisser longitudinalement dans le corps 10 et pourvu de la tige de piston 12, on peut prévoir aussi une membrane chargée par ressort et pourvue d'une tige de membrane, qui peut assurer de manière analogue la fonction du piston et de sa tige et est constituée de préférence par une membrane déroulante fixée au corps 10. Le corps 10 de la pompe à piston 4 est pourvu de tubulures de raccordement 24, 25 pour la conduite d'amenée 5 et de tubulures de raccordement 26, 27 pour la conduite de retour 6. Les tubulures 24, 25, situées en haut, sont mutuellement décalées en hauteur, tandis que les tubulures 26, 27, situées en bas, sont alignées entre elles. Les tubulures de raccordement 24, 26 sont embrochées dans des orifices récepteurs latéraux du réservoir d'huile supplémentaire 3. La pompe à piston 4 est ainsi reliée solidement à ce réservoir par un assemblage à embrochage. Le remplacement d'huile moteur, à commande bistable, fonctionne comme décrit ci-après. La pompe 8 aspire de l'huile moteur de la réserve d'huile de graissage contenue dans le carter inférieur 2 et la refoule à travers le filtre d'huile moteur 7, la conduite d'amenée 5 ainsi que l'orifice d'étranglement 28 ménagé dans le corps 10 et débouchant dans la chambre de pression 14. L'huile moteur ainsi introduite sous pression dans cette chambre, repousse le piston 11, montré à sa position de repos par le côté droit de la pompe à piston 4 sur la figure 2, à l'encontre d'un ressort de rappel 29, en refoulant ainsi l'huile moteur contenue dans la chambre de travail 13 de la pompe, à travers le clapet antiretour à ressort 30, monté dans la tubulure de raccordement 27 et ouvert à ce moment, dans la conduite de retour 6 menant au moteur, plus exactement au filtre 7. Simultanément, pendant l'abaissement du piston 11, sa tige 12 comprime le ressort d'entraînement 19 par la butée 18 servant d'appui de ressort et formé dans cet exemple par un segment d'arrêt à l'extrémité de la tige de piston, jusqu'à la longueur de compression maximale. Le tiroir 15 se dégage de sa position d'arrêt supérieure et le ressort d'entraînement 19, comprimé au maximum, se détend et amène le tiroir 15 à sa position d'arrêt inférieure. Pendant que se déroule ce mouvement, l'orifice d'étranglement 28 côté admission est d'abord obturé par le tiroir 15 et un orifice d'étranglement 31 côté sortie est ensuite ouvert dans l'alimentation d'huile. La pression de l'huile moteur dans la chambre de pression 14 se détend, la force du ressort de rappel 29 pousse vers le haut le piston 11 qui se trouvait à sa position la plus basse montrée par la moitié gauche de la figure 2, et l'huile moteur contenue dans la chambre de pression 14 est refoulée à travers l'orifice d'étranglement 31 dans la réserve d'huile du réservoir supplémentaire 3. A travers un clapet antiretour 32 ouvert dans la tubulure de raccordement du corps 10, de l'huile moteur "fraîche" est en même temps aspirée de cette réserve d'huile supplémentaire dans la chambre de travail 13 de la pompe 4, tandis que le ressort de piston 17 est comprimé, par le mouvement de montée du piston 11, jusqu'à la longueur de compression maximale, et le tiroir 15 est déplacé de sa position d'arrêt inférieure à la position d'arrêt supérieure, à la suite de la détente intermédiaire du ressort de compression formant le ressort de piston 17. Au cours de cette opération, l'orifice d'étranglement côté sortie est fermé d'abord par le tiroir 15 et l'orifice d'étranglement 28, se trouvant côté admission dans l'alimentation d'huile, est découvert ensuite par le tiroir. Ainsi, par le jeu alternatif des forces en présence et pendant que le moteur tourne, de l'huile moteur est échangée en permanence entre le carter du moteur et le réservoir supplémentaire. L'agencement des orifices d'étranglement prévus dans l'admission et la sortie du circuit d'alimentation en huile passant par la pompe 4, agissent, dans ce processus, comme des éléments de retard déterminant la fréquence de l'échange d'huile moteur. Le cas échéant, pour compenser l'huile moteur consommée, de l'huile peut être prélevée du réservoir supplémentaire et être envoyée au moteur par l'incorporation dans l'alimentation, à la hauteur de l'orifice d'étranglement 31, ainsi que le montre la partie supérieure de la figure 2, d'un orifice supplémentaire 33 auquel sont coordonnés une soupape antiretour 34 et un boîtier à dépression 35. Il est à noter que le diamètre de l'orifice 33 est nettement plus grand que celui de l'orifice d'étranglement 31. Dès que le niveau d'huile dans le carter inférieur du moteur est descendu à "MIN", une électrovanne à deux positions et trois voies est excitée par l'indicateur du niveau d'huile du moteur (non représenté), ce qui provoque l'application d'une dépression au boîtier à dépression 35, entraînant l'ouverture de la soupape 34. Lors du mouvement ascendant du piston 1, une faible partie de l'huile moteur contenue dans le réservoir supplémentaire et la majeure partie de l'huile moteur dans la conduite de retour 6 sont refoulées vers le filtre 7. Cette opération se poursuit jusqu'à ce que l'indicateur du niveau d'huile du moteur signale que le niveau maximal "MAX" est atteint. L'alimentation de l'électrovanne 2/3 est alors coupée et le boîtier à dépression 35 est détendu, ce qui produit son retour à la position initiale. La soupape 34 obture à présent l'orifice 33 et empêche l'amenée d'huile supplémentaire au moteur. REVENDICATIONS 1. Système de graissage par huile pour un moteur à combustion interne, comprenant une pompe aspirante dans la réserve d'huile de graissage d'un carter inférieur ainsi qu'une réserve d'huile maintenue dans un réservoir supplémentaire et utilisée en combinaison avec la réserve d'huile du carter, de même que, entre cette dernière et la réserve d'huile supplémentaire, un dispositif sollicité par la pression d'huile fournie par la pompe aspirante dans la réserve d'huile du carter commandant automatiquement l'alimentation et le retour d'huile du réservoir supplémentaire, caractérisé en ce que le dispositif sollicité par la pression d'huile est une pompe à piston (4) remplaçant de l'huile du carter par de l'huile de la réserve supplémentaire. 2. Système de graissage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pompe à piston (4) comprend un piston (11), pourvu d'une tige de piston (12), qui délimite d'un côté une chambre de travail (13) de la pompe située dans le retour d'huile et, de l'autre côté, une chambre de pression (14) située dans l'alimentation d'huile, piston (11) qui est chargé par ressort et comprend un tiroir (15) commandant l'alimentation en huile dans la chambre de pression (14). 3. Système de graissage selon la revendication 2, caractérisé en ce que le tiroir (15), coopérant avec le piston (11), possède deux positions d'arrêt, dans l'une desquelles il ouvre l'alimentation d'huile côté admission et ferme en même temps l'alimentation d'huile côté sortie, tandis que, dans l'autre position d'arrêt, il ferme l'alimentation d'huile côté admission et ouvre en même temps l'alimentation d'huile côté sortie. 4. Système de graissage selon les revendications 2 et 3, caractérisé en ce que le tiroir (15), semblable à une douille, guidé pour pouvoir coulisser longitudinalement dans le corps (10) de la pompe à piston (4) et disposé concentriquement par rapport à la tige de piston (12), comporte un collet intérieur (16), contre l'un des côtés duquel s'applique un ressort de piston (17) en forme de ressort de compression appuyé sur le piston (11), et contre l'autre coté duquel s'applique un ressort d'entraînement (19) appuyé sur une butée (18) à l'extrémité libre de la tige de piston (12). 5. Système de graissage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le tiroir (15) est déplacé de sa position d'arrêt produisant l'établissement de la pression dans la chambre de pression (14) à l'autre position d'arrêt, produisant la suppression de la pression dans cette chambre (14), dès que le ressort d'entraînement (19) est comprimé à sa longueur de compression maximale lors du déplacement du piston (11), s'effectuant à l'encontre de la force d'un ressort de rappel (29), sous l'effet de la pression d'huile. 6. Système de graissage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le côté admission et le côté sortie de l'alimentation d'huile de la pompe à piston (4) présentent chacun un orifice d'étranglement (28; 31). 7. Système de graissage selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le côté admission et le côté sortie du retour d'huile de la pompe à piston (4) présentent chacun un clapet antiretour (30, 32). 8. Système de graissage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pompe à piston (4) est reliée solidement au réservoir d'huile supplémentaire (3) au moyen d'un assemblage à embrochage.