Brevet FR2715190A1 — publié le 19950721

L'invention concerne un dispositif à huile de lubrification pour un moteur à combustion interne, avec un circuit d'huile et deux rangées de cylindres, ce circuit comprenant une conduite d'huile principale pour chaque rangée de cylindre avec des conduites annexes menant à des points de lubrification et un échangeur de chaleur et un filtre à huile étant disposés dans le circuit de lubrification et une ouverture de sortie côté huile de lubrification de l'échangeur de chaleur étant reliée à l'ouverture d'entrée du filtre à huile, dont l'ouverture de sortie est reliée par un canal d'huile à au moins une conduite d'huile principale du circuit de lubrification. Par le prospectus de la demanderesse, intitulé 'Die neuen Mercedes-Benz Nutzfahrzeugmotoren OM 441, OM 441LA, OM 442, OM 442A, OM 442LA', on connaît déjà un dispositif à huile de lubrification du type du préambule pour un moteur à combustion interne avec un circuit de lubrification et deux rangées de cylindres, ce circuit comprenant une conduite d'huile principale pour chaque rangée de cylindre avec des conduites annexes menant à des points de lubrification et un échangeur de chaleur et un filtre à huile étant disposés dans le circuit de lubrification. Une ouverture de sortie côté huile de lubrification de l'échangeur de chaleur est reliée à l'ouverture d'entrée du filtre à huile, dont l'ouverture de sortie est reliée par un canal d'huile à l'une de deux conduites d'huile principales du circuit de lubrification. L'autre conduite d'huile principale n'est pas reliée au canal d'huile et est remplie en huile de lubrification par les conduites annexes en Y. Concernant l'arrière-plan général, il est renvoyé aux documents DE-OS 40 29 408, DE-PS 37 01 083, DE-OS 29 51 961, DE-OS 29 09 047, DE-PS 27 37 054 et DE-AS 24 59 295. L'invention a pour but de réaliser un dispositif à huile de lubrification du type du préambule, de manière que l'alimentation en huile de lubrification des points de lubrification du moteur à combustion interne soit encore améliorée. Le problème est résolu selon l'invention par le fait que l'amenée de l'huile de lubrification du filtret à huile au circuit de lubrification s'effectue simultanément par deux conduites d'huile principales, en une face frontale du moteur à combustion interne étant disposé un couvercle de carter destiné à recevoir l'échangeur de chaleur et dans le couvercle de carter étant disposé un canal d'huile s'étendant transversalement par rapport à l'axe longitudinal du moteur à combustion interne et au moyen duquel les deux conduites d'huile principales sont reliées ensemble, du côté du couvercle de carter. Un avantage du dispositif à huile de lubrification selon l'invention réside dans le fait que, dans le cas de moteurs à combustion interne ayant deux rangées de cylindres et une conduite d'huile principale par rangée de cylindres, la quantité d'huile et la pression d'huile de lubrification sont notablement améliorées aux points de lubrification les plus éloignés du point de l'introduction de l'huile de lubrification (par exemple aux paliers), du fait qu'à présent l'huile de lubrification peut être transportée simultanément dans les deux conduites d'huile principales et celles-ci arrivant ainsi au point de lubrification par des trajets d'huile de lubrification assez courts. Un autre avantage résultant de la disposition du dispositif à huile de lubrification selon l'invention réside dans le fait que, dans le cas du remplacement de l'huile, on obtient une meilleure vidange du circuit de lubrification par l'huile de lubrification usée, du fait que, suite à la position géodésique avantageuse de l'échangeur de chaleur dans le circuit de lubrification, lors de l'écoulement de l'huile de lubrification, s'effectue également une vidange de l'huile de lubrification se trouvant dans l'échangeur de chaleur. Cette vidange est favorisée par la réalisation selon l'invention, faisant que, dans le cas o l'on a deux conduites annexes en Y comportant chacune deux parties de conduite disposées en V et une partie de conduite commune, à côté de la zone d'embouchure, la section transversale de chaque partie de conduite débouchant de la conduite principale est plus petite que la section transversale de la partie de conduite commune de la conduite annexe en Y. Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, un carter de filtre d'huile est directement moulé sur le couvercle de carter, près de l'ouverture de sortie, du côté huile de lubrification de l'échangeur de chaleur, faisant que l'on obtient un mode de réalisation préféré dont la construction permet une fabrication en série économique. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, partant d'une conduite d'huile principale des deux conduites d'huile principales, une partie de conduite mène à la partie de conduite, la section transversale de la partie conduite correspondant à la section transversale de la partie de conduite, faisant que la section portante de la paroi de carter, fortement sollicitée mécaniquement par les efforts dûs à l'arbre à cames et dans laquelle passent les parties de conduite en V des conduites annexes en Y se trouve augmentée. La diminution de section transversale des parties de conduite en V, telle qu'indiquée dans la revendication 5, s'avère possible suite à l'amenée simultanée de l'huile de lubrification dans les deux conduites d'huile principales. Selon un autre mode de réalisation, la disposition de l'échangeur de chaleur et du filtre à huile sur le couvercle de carter s'effectue de manière que, dans sa position montée, le niveau de l'ouverture de sortie du côté huile de lubrification de l'échangeur de chaleur se situe audessus d'un niveau d'une soupape de déversement d'huile, dans le carter de filtre à huile, la description faisant ressortir d'autres avantages de l'invention. L'invention est expliquée plus en détail à l'aide d'un exemple de réalisation dans les dessins, dans lesquels: la figure 1 représente un dispositif à huile de lubrification selon l'invention, représenté partiellement avec un couvercle de carter fixé sur une face frontale d'un moteur à combustion interne avec deux rangées de cylindres disposées en V, en vue du côté tourné vers le moteur à combustion interne du couvercle de carter, un échangeur de chaleur étant disposé dans le couvercle de carter et, latéralement, sur le couvercle de carter, un filtre à huile, la figure 2représente une coupe suivant la ligne II- II de la figure 1, la figure 3 représente une coupe suivant la ligne m-Ili de la figure 2, la figure 4est une représentation schématique du flux d'huile dans l'échangeur de chaleur, le filtre à huile et le couvercle de carter selon la figure 1, la figure Sest représentation schématique d'une coupe transversale du carter de vilebrequin du moteur à combustion interne. La figure 1 représente un dispositif à huile de lubrification, illustré partiellement, avec un couvercle de carter 1 fixé sur un moteur à combustion interne comportant deux rangées de cylindres disposées en V. Le couvercle de carter 1 sert à recevoir un échangeur de chaleur 2 et est représenté en vue de face, tournée vers le moteur à combustion interne, du couvercle de carter 1. Le couvercle de carter 1 constitue des enceintes la et lb dans lesquelles se trouve du liquide de refroidissement, dans l'enceinte la étant disposé l'échangeur de chaleur 2 qui est entouré de toute part par le liquide de refroidissement. Sur le couvercle de carter 1 est moulé de fonderie, latéralement, un filtre à huile 3 avec un carter de filtre à huile 4 représenté partiellement et il est fixé debout, à titre de groupe séparé. Dans le carter de filtre à huile 4 se trouve une cartouche de filtre à huile non représentée. L'échangeur de chaleur 2 comporte une ouverture d'entrée 5 ayant une bride 5a (voir figure 3) et une ouverture de sortie 6 avec une bride 6a pour l'huile de lubrification et est vissé sur les brides 5a et 6a avec le couvercle de carter 1. L'huile de lubrification arrive d'une ouverture d'entrée 7 du couvercle de carter 1, par un canal d'huile 8, vers l'ouverture d'entrée 5 de l'échangeur de chaleur 2, s'écoule à travers celui-ci en direction de son ouverture de sortie 6 et, de là, par un canal d'huile 9, va dans le filtre à huile 3. De celui-ci, l'huile arrive par une ouverture 10 dans un canal d'huile 11 avec des parties de canal 1 la et 1 lb se dirigeant vers les conduites d'huiles principales du moteur à combustion interne d'o des conduites annexes mènent aux différents points de lubrification. Les deux conduites d'huile principales s'étendant dans l'axe longitudinal du moteur à combustion interne sont reliées par des conduites annexes en Y non représentées, qui mènent aux consommateurs annexes non représenté, tels que par exemple les paliers de vilebrequin, les paliers d'arbre à came, les culasses et les points d'injection dans les pistons. La partie de canal d'huile 1 la du canal d'huile 11 assure le retour du filtre à huile 3 dans le couvercle du carter 1 et débouche dans la partie de canal d'huile 1 lb se trouvant dans le couvercle de carter et disposée transversalement par rapport à l'axe longitudinal du moteur à combustion interne, deux ouvertures 12 et 13 se trouvant dans la partie de canal d'huile 1 lb à distance des deux conduites d'huile principales. L'ouverture 12 est reliée à la conduite d'huile principale de la première rangée de cylindres et l'ouverture 13 est reliée à la conduite d'huile principale de la deuxième rangée de cylindres. A l'état monté, la cartouche de filtre à huile obture une soupape de déversement d'huile 14 disposée dans la zone inférieure du carter de filtre à huile 4 et commandant un canal de déversement d'huile 15 pour assurer le vidage de l'huile dans un carter de vilebrequin non représenté. La soupape de déversement d'huile 14 est ouverte automatiquement lorsque l'on enlève la cartouche de filtre à huile. L'échangeur de chaleur 2 est disposé sur le couvercle de carter, de manière que, à l'état monté, un niveau ni de l'ouverture de sortie 6 se trouve au-dessus du niveau n2 de la soupape de déversement d'huile 14 dans le carter de filtre à huile 4. Du fait qu'en cas de remplacement de la cartouche de filtre à huile, il est effectué le plus souvent également un remplacement de l'huile, l'huile de lubrification se trouvant dans l'échangeur de chaleur 2 peut ainsi être vidangée complètement entre autres par la soupape de déversement d'huile 14 montée dans le carter de filtre à huile 4, dans un bac ou carter d'huile non représenté appartenant au moteur à combustion interne. Comme on le voit sur la figure 1, le niveau nl est également situé au-dessus d'un niveau n3 de la partie de canal d'huile 1 lb, de sorte que celle-ci peut également être vidée par l'intermédiaire de la soupape de déversement d'huile 14. Sur la figure 2 est représentée une coupe suivant II-II et sur la figure 3 une coupe suivant III-III de la figure 1. Les éléments de construction identiques sont désignés par des numéros de référence identiques. Sur la figure 4, le flux d'huile passant par l'échangeur de chaleur 2, le filtre à huile 3 et le canal d'huile 11, avec les parties de canal d'huile 1 la et 1 lb du couvercle de carter 1, est représenté schématiquement. Des parties identiques à celles des figures 1 à 3 sont désignées par les mêmes numéros de référence. La direction d'écoulement de l'huile de lubrification est représentée par des flèches ->. La figure 5 montre une représentation schématique d'une coupe transversale, connue dans son principe, d'un carter de vilebrequin 16 du moteur à combustion interne avec deux rangées de cylindres 17 et 18 disposées en V et deux conduites d'huile principales 19 et 20. Les conduites d'huile principales 19 et 20 sont reliées au moyen de conduites annexes 21 à peu près en Y, avec deux parties de conduite 22, 23 disposées en V, ayant des sections transversales Q 1, Q2 (représentées en pointillé) et une partie de conduite 24 commune, avec une section transversale Q3 et une zone d'embouchure 25 (également représentée en pointillé). Du fait que la partie de conduite 24 commune sert à l'alimentation des points de lubrification tels que les paliers de vilebrequin et d'arbre à came, la partie de conduite 24 s'étend depuis la zone d'embouchure 24, en observant vers le haut dans la direction l'arbre à came, qu'également vers le bas en direction du vilebrequin. La section transversale QI. Q2 de chaque partie de conduite 22, respectivement 23 débouchant depuis les conduites d'huile principales 19, 20 correspond à la moitié de la section transversale Q3 de la partie de conduite 24 commune de la conduite annexe 21 en Y. Au moyen de l'amenée d'huile faite simultanément, comme évoqué ci-dessus, dans les deux conduites d'huile principales 19, 20 il est possible d'adopter une section transversale Q1, Q2, des parties de conduite 22, 23 disposées en V, plus petite, du fait que l'huile de lubrification est refoulée par les deux conduites d'huile principales 19, 20 dans les parties de conduites 22, 23 et non pas, comme jusqu'ici avec un écoulement de l'huile de lubrification depuis une conduite d'huile principale dans l'autre conduite d'huile principale en passant par plusieurs conduites de liaison. Selon un autre mode de réalisation de l'invention dessiné en trait mixte sur la figure 5, l'alimentation en huile de lubrification de la partie de conduite 24 ne s'effectue que par une partie de conduite 23 à section transversale Q4, depuis la conduite d'huile principale 20, la section transversale Q4 de la partie de conduite 23a correspondant alors à la section transversale Q3 de la partie de conduite 24. R E V E N D I C A T I O N S 1. Dispositif à huile de lubrification pour un moteur à combustion interne, avec un circuit d'huile et deux rangées de cylindres, ce circuit comprenant une conduite d'huile principale pour chaque rangée de cylindre avec des conduites annexes menant à des points de lubrification et un échangeur de chaleur et un filtre à huile étant disposés dans le circuit de lubrification et une ouverture de sortie côté huile de lubrification de l'échangeur de chaleur étant reliée à l'ouverture d'entrée du filtre à huile, dont l'ouverture de sortie est reliée par un canal d'huile à au moins une conduite d'huile principale du circuit de lubrification, caractérisé en ce que l'amenée de l'huile de lubrification du filtre à huile (3) au circuit de lubrification s'effectue simultanément par deux conduites d'huile principales, en une face frontale du moteur à combustion interne étant disposé un couvercle de carter (1) destiné à recevoir l'échangeur de chaleur (2) et dans le couvercle de carter (1) étant disposé un canal d'huile (1 lb) s'étendant transversalement par rapport à l'axe longitudinal du moteur à combustion interne et au moyen duquel les deux conduites d'huile principales sont reliées ensemble, du côté du couvercle de carter. 2. Dispositif à huile de lubrification selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un carter de filtre d'huile (4) est directement moulé sur le couvercle de carter (1), près de l'ouverture de sortie (6), du côté huile de lubrification de l'échangeur de chaleur (2). 3. Dispositif à huile de lubrification selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la disposition de l'échangeur de chaleur (2) et du filtre à huile (3) sur le couvercle de carter (1) s'effectue de manière que, dans sa position montée, le niveau (n 1) de l'ouverture de sortie (6) du côté huile de lubrification de l'échangeur de chaleur (2) se situe au-dessus d'un niveau (n2) d'une soupape de déversement d'huile (14), dans le carter de filtre à huile (4). 4. Dispositif à huile de lubrification selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, dans le cas o l'on a deux conduites annexes (21) en Y comportant chacune deux parties de conduite (22, 23) disposées en V et une partie de conduite (24) commune, à côté de la zone d'embouchure (25), la section transversale (QI, Q2) de chaque partie de conduite (22, 23) débouchant de la conduite principale (19, 20) est plus petite que la section transversale (Q3) de la partie de conduite (24) commune de la conduite annexe en Y (21). 5. Dispositif à huile de lubrification selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, partant d'une conduite d'huile principale (20) des deux conduites d'huile principales (19, 20), une partie de conduite (23a) mène à la partie de conduite (24), la section transversale (Q4) de la partie de conduite (23a) correspondant à la section transversale (Q3) de la partie de conduite (24).