Brevet FR2748401A1 — publié le 19971114

La présente invention concerne un élément sépara- teur de brouillard d'huile pour des moteurs à combustion in- terne. On connaît de tels éléments séparateurs de brouillard d'huile, par exemple appliqués à des moteurs à combustion interne. L'application de tels éléments sépara- teurs de brouillard d'huile à des moteurs à combustion in- terne, qui doivent respecter les nouvelles directives concernant les gaz d'échappement, a l'inconvénient que le de- gré de séparation réalisé uniquement par des effets de dévia- tion soit insuffisant. On pourrait par exemple prévoir l'utilisation complémentaire d'une toison qui provoquerait néanmoins une perte de charge inacceptable en particulier lorsque cet élément se sera encrassé. Il faudrait alors rem- placer fréquemment l'élément, ce qui serait irréalisable en pratique et coûteux. On connaît de même des filtres à eau formés de fibres de charbon actif ainsi que des filtres tri- cotés à partir de fibres en céramique pour des installations de filtre de moteurs Diesel, selon le document publicitaire de la société Buck, Bondorf. En outre, on connaît l'utilisation de fils textures pour la fabrication de tapis selon la publication " 75 Jahre Textiforschung, p. 66, Insti- tuts fur Textil-und Verfahrenstechnik, Denkendorf ". La présente invention a pour but de créer un élé- ment séparateur de brouillard d'huile et un dispositif per- mettant de séparer le brouillard d'huile, correspondant au type défini ci-dessus en les perfectionnant pour avoir un dispositif fonctionnant pendant toute sa durée de vie pour séparer le brouillard d'huile, ainsi qu'un élément séparateur de brouillard d'huile. Ce problème est résolu selon l'invention en ce que l'élément séparateur de brouillard d'huile se compose de fils, filasses et fils de fer ou de combinaison de ceux-ci, la matière de l'élément séparateur de brouillard d'huile étant constituée en partie ou en totalité par une structure à mailles, une structure tricotée, une structure en tricot Ra- chel ou une structure tissée. L'utilisation d'un produit à mailles, à tricot Rachel, à tricot ou à tissu, garantit une faible perte de charge et protège contre tout bourrage par encrassage. Selon un développement avantageux de l'invention, la matière de l'élément séparateur de brouillard d'huile pré- sente au moins une partie grossière. Cette partie grossière fonctionne comme une matrice de support pour l'élément assu- rant en même temps la fonction de séparation et celle de drainage, par exemple pour les grosses particules. Selon un autre développement avantageux, la ma- tière de l'élément séparateur de brouillard d'huile présente au moins une composante fine. Cette composante fine assure la séparation d'huile pour le domaine des petites particules. Selon un autre développement avantageux, la com- posante fine comporte un fil de filaments texturés. La combi- naison d'un fil texturé de petit diamètre de filaments et de grand volume, donne un bon résultat pour la séparation d'huile, par exemple dans le domaine des aérosols, car préci- sément dans les moteurs qui doivent respecter les exigences de plus en plus strictes de la teneur en matière polluante dans les gaz d'échappement, il est important d'avoir un degré de séparation d'huile, élevé, pour une faible perte de charge tout en évitant l'encrassage par exemple par les particules de suie. Selon un autre développement avantageux, la com- posante fine comprend des fibres séparées, inférieures à gm. Précisément dans cet ordre de grandeur, la séparation d'huile des aérosols est particulièrement efficace. Selon un autre développement avantageux, l'élément séparateur de brouillard d'huile se met sous des formes de segments de tube, compacts par enroulement ou pliage. La stabilité propre de tels produits à mailles, à mailles Rachel, tricotés ou tissés permet d'utiliser les ca- ractéristiques de rigidité propre de ces produits pour ne pas recourir à des enveloppes. Selon un autre développement avantageux de l'invention, l'élément séparateur de brouillard d'huile se met par compression dans des formes de section de tube parti- culièrement compactes. En pressant le produit on réduit les dimensions extérieures tout en augmentant la partie de sur- face spécifique par unité de volume ce qui augmente le degré de séparation. Un autre développement avantageux de l'invention prévoit d'appliquer un élément séparateur de brouillard d'huile à un dispositif servant à séparer le brouillard d'huile. Cela montre clairement que de tels éléments sépara- teurs de brouillard d'huile s'utilisent de façon universelle, par exemple sous la forme de segments tubulaires, etc.. Selon un autre développement avantageux de l'invention, le dispositif s'utilise notamment dans la tubu- lure d'aspiration de moteurs à combustion interne pour sépa- rer le brouillard d'huile. L'utilisation d'un tel dispositif en particulier dans la tubulure d'aspiration d'un moteur à combustion interne présente un caractère préventif pour l'émission et l'encrassage du moteur en particulier pour la durée de vie des éléments fonctionnels comme par exemple le turbocompresseur ou composants analogues. Selon un autre développement avantageux de l'invention, le dispositif séparateur de brouillard d'huile s'utilise pour déshuiler les gaz d'émission d'un moteur à combustion. Par exemple dans les moteurs Diesel notamment équipés de turbocompresseur, il faut éviter que des gaz con- tenant de l'huile n'arrivent sur les pales de la turbine et sur les autres éléments fonctionnels, pour éviter à la fois des incidents et l'émission supplémentaire de matières pol- luantes. Suivant d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention: la matière de cet élément comprend au moins une composante grossière. - la matière de l'élément séparateur de brouillard d'huile comprend au moins une composante fine. - la composante fine est un fil de filaments textures. - la composante fine comporte des fibres séparées inférieures à 10.m. - l'élément séparateur de brouillard d'huile se met notamment sous des formes de segments de tube compacts par enroule- ment ou pliage.. - l'élément séparateur de brouillard d'huile est mis notam- ment par compression sous des formes de segments de tube très compactes. L'invention concerne également un dispositif pour séparer un brouillard d'huile, comprenant un boîtier mu- ni d'un orifice d'arrivée de gaz, d'un orifice d'évacuation de gaz ainsi que d'un orifice de retour d'huile, caractérisé en ce qu'il comporte un élément séparateur de brouillard d'huile. Suivant d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention: - le dispositif séparateur de brouillard d'huile est utilisé pour séparer le brouillard d'huile notamment dans la tubu- lure d'aspiration de moteurs à combustion interne. - le dispositif séparateur de brouillard d'huile est appliqué à séparer l'huile des gaz de balayage d'un moteur à combus- tion interne. La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide des dessins annexés dans les- quels: - la figure 1 est une coupe d'un dispositif pour séparer le brouillard d'huile, - la figure 2 est une coupe d'un dispositif pour séparer le brouillard d'huile, - la figure 3 est une vue de face du dispositif pour séparer le brouillard d'huile selon la figure 1, - la figure 4 est une vue de face du dispositif pour séparer le brouillard d'huile seion la figure 2, - la figure 5 montre un élément séparateur d'huile, enroulé, - la figure 6 est une vue à échelle agrandie du détail X de la figure 5, - la figure 7 montre le fil texturé (2) selon la figure 6. Le dispositif pour séparer un brouillard d'huile 1 se compose d'un boîtier recevant l'élément séparateur de brouillard d'huile. Le boîtier du dispositif pour séparer un brouillard d'huile comporte un orifice d'arrivée de gaz 4 et un orifice d'évacuation de gaz 5. Selon la figure 1, l'orifice d'arrivée de gaz est suivi d'un élément séparateur d'huile composé dans cet exemple de réalisation, par un tri- cot de fils métalliques assurant la fonction de support de l'élément séparateur d'huile. Ce tricot de fils métalliques reçoit, comme le montre la figure 6, un fil 2 finement textu- ré qui, dans cet exemple de réalisation, représente la compo- sante fine 2. Directement après l'élément séparateur d'huile décrit ci-dessus, se trouve une composante grossière 3 formée uniquement d'un tissu de fils métalliques et assurant la sé- paration des grosses gouttelettes ainsi qu'une certaine fonc- tion de drainage. En liaison avec l'élément séparateur d'huile, le dispositif pour séparer le brouillard d'huile comporte dans son boîtier, une ouverture de retour d'huile 6 qui reconduit l'huile séparée au circuit du moteur à combus- tion interne, après que le gaz chargé d'huile ait parcouru un chemin suffisant à travers les éléments séparateurs de brouillard d'huile. La disposition de l'ouverture de retour d'huile 6 est représentée aux figures 1 et 3. Pour conserver des conditions de pression déter- minées dans la zone de mise à l'air du carter du vilebrequin, le dispositif de séparation de brouillard d'huile comporte une soupape de régulation de pression 7. Selon une variante de réalisation, le dispositif pour séparer un brouillard d'huile 1 se compose d'un boîtier recevant l'élément séparateur de brouillard d'huile. Le boî- tier du dispositif pour séparer le brouillard d'huile com- porte un orifice d'arrivée de gaz 4 et un orifice de sortie de gaz 5. Selon la figure 2, l'orifice d'arrivée de gaz se poursuit par un élément séparateur d'huile constitué dans cet exemple de réalisation, par un tricot de fils métalliques as- surant la fonction de support de l'élément séparateur d'huile et constituant en même temps la composante grossière 3. Comme le montre la figure 6, à ce tricot de fils métalliques on a ajouté un fil 2 finement texturé constituant dans cet exemple de réalisation, la composante fine 2. En aval de l'élément séparateur d'huile, le dis- positif reçoit dans son boîtier, un orifice de retour d'huile pour séparer le brouillard d'huile; après que le gaz chargé d'huile ait parcouru un chemin suffisant à travers les élé- ments séparateurs d'huile, cet orifice reconduit l'huile sé- parée vers le circuit du moteur à combustion interne (figures 2 + 4). Dans ce mode de réalisation, le dispositif dispose également d'une soupape de régulation de pression 7 dans la zone de ventilation du carter de vilebrequin pour conserver des conditions de pression déterminées. Dans un mode de réalisation non représenté sépa- rément, on pourrait également envisager un élément séparateur de brouillard d'huile composé exclusivement d'une composante fine 2, autoportante. La figure 5 montre un élément séparateur de brouillard d'huile, enroulé, utilisable par exemple dans cette forme compacte dans des segments de tube de l'orifice20 de ventilation du carter de vilebrequin. On peut également envisager, bien que cela ne soit pas représenté, de plier l'élément séparateur de brouillard d'huile pour le mettre dans une forme compacte analogue à celle représentée à la fi- gure 5. Selon une variante non représentée, l'élément sépara- teur de brouillard d'huile plié ou représenté à la figure 5, doit en outre être comprimé dans une presse pour former, de cette manière, des éléments séparateurs de brouillard d'huile plus compacts, qui peuvent se loger dans la section du tube des ventilations de carter de vilebrequin. Le détail portant la référence X à la figure 5 est représenté à échelle agrandie à la figure 6. Cette vue montre que l'élément séparateur de brouillard d'huile se com- pose d'une composante grossière 3 constituée dans cette ap- plication particulière par un fil métallique et une composante fine 2 constituée, dans cet exemple, comme cela est également représenté à la figure 7. Cette composante est formée par un fil de filaments textures. Dans cette variante de réalisation, la matière contenue dans la composante fine présente des caractéristiques électrostatiques. Selon une au- tre variante, la matière de la composante fine 2 comprend une variante hydrophile et, dans une autre, une variante hydro- phobe. La figure 7 montre comment le fil très élastique pré- sente, du fait de sa texture, un volume très grand; ce qui conduit, grâce à la finesse du fil, à un rendement de sépara- tion plus important dans un flux de gaz chargé d'huile. R E V E N D I C A T IONS 1 ) Elément séparateur de brouillard d'huile, caractérisé en ce qu' il se compose d'un élément séparateur d'huile formé de fils, filasses ou de fils métalliques ou d'une combinaison de ceux- ci, la matière de l'élément séparateur de brouillard d'huile étant formée au moins partiellement ou totalement par un pro- duit à mailles, un produit à mailles Rachel, un produit tri- coté ou un tissu. 2 ) Elément séparateur de brouillard d'huile selon la reven- dication 1, caractérisé en ce que la matière de cet élément comprend au moins une composante grossière (3). ) Elément séparateur de brouillard d'huile selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que la matière de l'élément séparateur de brouillard d'huile comprend au moins une composante fine (2). 4 ) Elément séparateur de brouillard d'huile selon la reven- dication 3, caractérisé en ce que la composante fine est un fil de filaments textures. ) Elément séparateur de brouillard d'huile selon la reven- dication 3 ou 4, caractérisé en ce que la composante fine comporte des fibres séparées inférieures à /m. 6 ) Elément séparateur de brouillard d'huile selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que l'élément séparateur de brouillard d'huile se met notamment sous des formes de segments de tube compacts par enroulement ou pliage. 7 ) Elément séparateur de brouillard d'huile selon une quel- conque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'élément séparateur de brouillard d'huile est mis notamment par compression sous des formes de segments de tube très com- pactes. 8 )Dispositif pour séparer un brouillard d'huile, caractérisé en ce qu' il comporte un élément séparateur de brouillard d'huile formé de fils, filasses ou de fils métalliques ou d'une combinaison de ceux-ci, la matière de l'élément séparateur de brouillard d'huile étant formée au moins partiellement ou totalement par un produit à mailles, un produit à mailles Rachel, un produit tricoté ou un tissu, cet élément étant combiné à un boîtier muni d'un orifice d'arrivée de gaz (4), d'un orifice d'évacuation de gaz (5) ainsi que d'un orifice de retour d'huile (6). 9 ) Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce qu' il est relié à la tubulure d'aspiration d'un moteur à combus- tion interne.