Brevet FR2746895A1 — publié le 19971003

POMPE A HUILE POUR MOTEUR A COMBUSTION INTERNE La présente invention se rapporte aux moteurs à combustion interne et vise plus particulièrement une pompe à huile bien adaptée à ceux-ci. Classiquement le circuit de graissage d'un moteur à combustion interne est un circuit de graissage sous pression et à bain d'huile. Pour assurer la lubrification du moteur, l'huile est puisée dans le carter inférieur du moteur à l'aide d'une pompe à huile entraînée par le moteur puis est distribuée sous pression au niveau des organes nécessitant une lubrification. La pompe à huile est en général une pompe à engrenages intérieurs ou extérieurs, les deux pignons de la pompe coopérant de manière à entraîner l'huile dans le creux des dents, la zone de contact des deux pignons formant une cloison anti-retour. De telles pompes présentent l'inconvénient d'être soumises à des excitations vibratoires lors des premières minutes de fonctionnement du moteur, lorsque l'huile est froide. En effet, l'huile, non compressible et de viscosité élevée, subit une très forte élévation de pression dans le fond de l'entre-dents au niveau de la zone d'engrènement, provoquant des pulsations générant du bruit. I1 est connu, pour remédier à cet inconvénient, d'augmenter le jeu au niveau de l'entre-dents afin de réduire l'élévation de pression et donc les pulsations, mais cette solution entraîne une forte dégradation du rendement de la pompe. Le but de la présente invention est donc de proposer une pompe à engrenages d'un genre nouveau qui supprime les problèmes de surpression à froid dans l'entre-dents tout en conservant un rendement élevé à chaud et qui soit simple et économique à réaliser. La pompe à engrenages pour l'huile de lubrification d'un moteur à combustion interne selon l'invention comprend un boîtier pourvu d'un logement à l'intérieur duquel sont disposés un pignon menant et un pignon mené d'axes parallèles, le logement comportant un orifice d'aspiration relié à un conduit d'aspiration et un orifice de refoulement relié à un conduit de refoulement. Selon l'invention, la pompe à engrenages est caractérisé en ce qu'elle comporte des moyens d'admission d'air destinés à permettre l'émulsion de l'huile avant que celle-ci ne soit entraînée par les pignons. Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens d'admission d'air sont constitués d'une buse débouchant dans le conduit d'aspiration, la buse coopérant avec des moyens obturateurs pilotés. Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens d'admission d'air sont actionnés en fonction de la température de l'huile. Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens obturateurs pilotés sont formés par une vanne thermostatique. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, les moyens d'admission d'air sont actionnés pendant une durée prédéterminée après le démarrage du moteur. Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens d'admission d'air sont pilotés suivant les paramètres de fonctionnement du moteur. Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens obturateurs comportent un volet s'étendant à travers la buse, entraîné en rotation par un actuateur commandé par un boîtier électronique. Selon une autre caractéristique de l'invention, la pompe est une pompe à engrenages extérieurs. Selon une autre caractéristique de l'invention, la pompe est une pompe à engrenages intérieurs. On comprendra mieux les buts, aspects et avantages de la présente invention, d'après la description donnée ci-après d'un mode de réalisation de l'invention, présenté à titre d'exemple non limitatif, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels la figure 1 est une vue en coupe transversale selon un plan vertical d'une pompe à huile à engrenages extérieurs classique la figure 2 est une vue en coupe transversale selon un plan vertical d'un mode de réalisation d'une pompe à huile à engrenages extérieurs selon l'invention Pour faciliter la lecture des dessins, seuls les éléments nécessaires à la compréhension de l'invention ont été figurés. La figure 1 présente une pompe à huile à engrenages extérieurs couramment utilisée sur les véhicules automobiles et qui est une source de bruit importante pendant le démarrage à froid des moteurs thermiques. En se reportant à la figure 2 qui présente une pompe à huile à engrenages extérieurs selon l'invention, on voit une pompe 15 comportant d'une manière classique un boîtier 1 muni d'un logement principal 2. Dans ce logement 2 sont disposés deux pignons d'engrenages droits disposés côte à côte en engrènement un pignon menant 3 et un pignon mené 4. L'arbre de commande du pignon menant (non figuré) est de manière connue en soi entraîné depuis le vilebrequin ou l'arbre à cames. Le logement 2 comporte également un orifice de refoulement 7 et un orifice d'aspiration 5. L'orifice de refoulement 7 est relié à un conduit de refoulement 8 et l'orifice d'aspiration 5 est relié à un conduit d'aspiration Le boîtier 1 présente une buse 9 d'admission d'air dont une extrémité débouche directement dans le conduit d'aspiration 6 de la pompe à huile 15 et l'autre extrémité est à l'air libre. La buse 9 est équipée d'un volet obturateur 11 monté pivotant actionné par un moteur électrique non figuré, commandé par un boîtier électronique 12 de contrôle. Le boîtier électronique 12 reçoit des informations d'un capteur mesurant la température de l'huile en entrée de la pompe 15. Le fonctionnement de la pompe selon l'invention est le suivant. Lorsque le pignon menant 3 tourne dans le sens trigonométrique et entraîne le pignon mené 4, l'huile est aspirée par l'orifice d'aspiration 5, puis est entraînée dans le creux des dents des pignons 3 et 4 et refoulée par l'orifice de refoulement 7. La zone de contact entre les pignons 3 et 4 forme alors une cloison anti-retour empêchant de refouler de l'huile vers l'orifice d'aspiration. Lors des démarrages à froid, lorsque le capteur de température détecte une température d'huile inférieure à un seuil prédéterminé, le boîtier électronique 12 commande l'ouverture du volet obturateur 11 permettant ainsi l'arrivée d'air par la buse 9. L'aspiration naturelle de l'air par la buse 11 du fait de la dépression en entrée de la pompe 15 permet de créer une émulsion de l'huile avec l'air avant que celle-ci ne soit entraînée par les pignons. La présence d'air dans l'huile permet alors d'augmenter la compressibilité de l'huile et ainsi de réduire le bruit provoqué par la surpression au niveau de la zone de contact entre les pignons 3 et 4. Lorsque le capteur détecte une température d'huile supérieure au seuil prédéterminé, le boîtier électronique 12 commande la fermeture du volet obturateur 11 empêchant ainsi l'arrivée d'air par la buse 9. La viscosité de l'huile chaude étant plus faible et l'huile étant naturellement émulsionnée par le brassage dans le carter inférieur du moteur après quelques minutes de fonctionnement, il n'est alors plus nécessaire de provoquer une émulsion supplémentaire de l'huile qui entraînerait une diminution des qualités lubrifiantes de l'huile, les contraintes et le bruit liés aux surpressions dans la zone de contact des pignons 3 et 4 étant réduits. La pompe à engrenages selon l'invention permet donc de réduire les bruits à froid en réduisant les surpressions au niveau de la zone de contact des pignons, tout en conservant un rendement élevé. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et illustré qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. Ainsi l'invention peut s'appliquer à tout type de pompe à engrenages et notamment aux pompes à engrenages intérieurs. Au contraire, l'invention comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont effectuées suivant son esprit. Ainsi, la commande d'admission d'air peut être pilotée à partir d'autres critères que la température d'huile tels que le temps écoulé depuis la mise en route du moteur et/ou des paramètres de fonctionnement moteur adaptés comme la pression d'huile, la température du liquide de refroidissement ou encore le régime moteur. Ainsi, les moyens mis en oeuvre pour commander les moyens d'admission peuvent également être mécaniques ou hydrauliques. Ainsi le boîtier électronique 12 associé au volet obturateur 11 peut être remplacé par une vanne thermostatique classique. Ainsi, les moyens d'admission d'air peuvent utiliser une source d'injection d'air sous pression, en utilisant par exemple une pompe à air spécifique ou bien encore la pompe à air nécessaire à l'injection d'air de post combustion dans le circuit d'échappement des gaz brûlés, l'utilisation d'air comprimé pouvant accélérer l'émulsion de 1 'huile. REVENDICATIONS [1] Pompe à engrenages pour l'huile de lubrification d'un moteur à combustion interne, du type comprenant un boîtier (1) pourvu d'un logement (2) à l'intérieur duquel sont disposés un pignon menant (3) et un pignon mené (4) d'axes parallèles, ledit logement (2) comportant un orifice d'aspiration (5) relié à un conduit d'aspiration (6) et un orifice de refoulement (7) relié à un conduit de refoulement (8), caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens d'admission d'air (9) destinés à permettre l'émulsion de l'huile avant que celle-ci ne soit entraînée par les pignons. [2] Pompe à engrenages selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits moyens d'admission d'air sont constitués d'une buse (9) débouchant dans le conduit d'aspiration (6), ladite buse (9) coopérant avec des moyens obturateurs (11) pilotés. [3] Pompe à engrenages selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisée en ce que lesdits moyens d'admission d'air (9) sont actionnés en fonction de la température de l'huile. [4] Pompe à engrenages selon les revendications 2 et 3, caractérisée en ce que les moyens obturateurs pilotés sont formés par une vanne thermostatique (11). [5] Pompe à engrenages selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisée en ce que les moyens d'admission d'air (9) sont actionnés pendant une durée prédéterminée après le démarrage du moteur. [6] Pompe à engrenages selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisée en ce que les moyens d'admission d'air (9) sont pilotés suivant les paramètres de fonctionnement du moteur. [7] Pompe à engrenages selon les revendications 2 et 6, caractérisée en ce que les moyens obturateurs comportent un volet (11) s'étendant à travers ladite buse (9), entraîné en rotation par un actuateur commandé par un boîtier électronique (12). [8] Pompe à engrenages selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que la pompe est une pompe à engrenages extérieurs. [9] Pompe à engrenages selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que la pompe est une pompe à engrenages intérieurs.