Brevet FR2871233A1 — publié le 20051209

BANC D'ESSAIS POUR MOTEURS La présente invention concerne, de façon générale, un banc d'essais pour moteurs thermiques. Plus particulièrement, l'invention concerne un banc d'essais pour moteurs comportant des moyens support adaptés pour recevoir un moteur à tester doté d'un carter d'huile. Des bancs d'essais de moteurs sont largement exploités notamment pour tester la durée de vie de moteurs dans des conditions d'utilisation déterminées. A chaque campagne de tests d'un moteur, il est nécessaire d'installer le moteur sur son support et de le relier aux divers appareils de tests, aux conduits d'alimentation et d'évacuation permettant d'acheminer carburant et comburant et d'extraire les gaz d'échappement. Un banc d'essais du type précédemment défini est par exemple décrit dans le document brevet US 6 023 890. Ce banc d'essais permet de tester un moteur à l'intérieur d'une pièce. Afin de réaliser des tests de grippage de pistons, il est nécessaire d'élever la température de l'huile du moteur à environ 170 C. Pour cela, le moteur est mis en fonctionnement à l'intérieur de la pièce pendant un temps de chauffe du moteur. Dans ce contexte, la présente invention a pour but de proposer un banc d'essais permettant d'augmenter la température de l'huile du moteur au delà d'une valeur normale de température d'huile moteur. A cette fin, le banc d'essais de l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu'en donne le préambule défini précédemment, est essentiellement caractérisée en ce qu'il comporte un réchauffeur d'huile moteur comportant une entrée d'huile adaptée pour être reliée au carter d'huile du moteur et une sortie d'huile adaptée pour être reliée au carter d'huile du moteur, le réchauffeur comportant une pompe de circulation d'huile, de l'entrée vers la sortie du réchauffeur et des moyens de chauffe de l'huile circulant dans le réchauffeur. Le réchauffeur externe permet ainsi d'augmenter la température de l'huile moteur au delà d'une valeur normale de température qui est généralement de l'ordre de 135 C, jusqu'à une température d'huile de 170 C. Le banc d'essais selon l'invention permet donc de tester le moteur dans des conditions de température d'huile anormalement élevées, ce qui permet notamment d'en tester la résistance dans ces conditions extrêmes. D'autre part ce banc permet d'accélérer le temps de chauffe de l'huile du moteur par rapport au temps de chauffe des bancs d'essais de l'art antérieur. De plus un réchauffeur externe au moteur permet de contrôler précisément la température de l'huile, indépendamment de la température d'eau du moteur, l'huile pouvant être préchauffée sans même avoir à mettre en route le moteur. De plus ce réchauffeur d'huile peut être relié à n'importe quel moteur, en le connectant simplement à l'orifice de vidange du moteur. Le banc d'essai selon l'invention est donc adaptable sur de larges gammes de moteurs sans avoir à impérativement modifier les carters de ces moteurs. Toutefois il peut être possible d'adapter le banc d'essai à un carter particulier pour par exemple augmenter la capacité de chauffe de l'huile. Ainsi, le réchauffeur d'huile peut être relié à des perforations réalisées spécifiquement dans le carter à des fins d'essais. La sortie d'huile doit préférentiellement être reliée au moteur sans avoir à modifier ledit moteur. Pour cela, on peut par exemple faire en sorte que la sortie d'huile soit constituée par une conduite de sortie adaptée pour être reliée à un orifice de jauge du moteur à tester. Afin que le banc selon l'invention soit adaptable à la majorité des moteurs, la puissance de chauffe maximale du réchauffeur est préférentiellement d'au moins 18 kilowatts, et la pompe de circulation d'huile à un débit d'au moins 10 litres par minute. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 représente un moteur relié au banc d'essais selon l'invention; la figure 2 représente une variante de réalisation 30 de l'invention. Comme annoncé précédemment, l'invention concerne un banc d'essais 1 pour moteur 2. Le moteur 2 à tester comporte un carter d'huile 8, assemblé sous un carter cylindre 10 aussi appelé carter moteur 10 lui même assemblé avec une culasse moteur 17 disposée au dessus du carter moteur 10. Le moteur est disposé sur un moyen support 3 formé par un châssis rigide comportant des amortisseurs supports 15a et 15b (qui sont ceux du véhicule) pour absorber une partie des vibrations du moteur lors de son fonctionnement. Les amortisseurs 15a et 15b sont assemblés avec le support 3 et sont reliés au moteur 2 par l'intermédiaire de liaisons avec la culasse 17. Le moteur 2 comprend une partie supérieure notamment constituée par le carter cylindre 10 et dotée d'un orifice tel qu'un orifice de jauge 13 du moteur recevant normalement une jauge de niveau d'huile, et d'une partie inférieure dotée d'un orifice de vidange recevant normalement un bouchon de vidange d'huile de dimensions standards. Une conduite d'entrée 14 est reliée à l'orifice de vidange 7 et constitue une entrée d'huile 6 pour acheminer l'huile moteur 5 présente dans la partie inférieure du carter vers un réchauffeur 4. La conduite d'entrée est préférentiellement un flexible doté à une première extrémité d'un embout vissable de façon étanche sur l'orifice de vidange 7. Une pompe de circulation d'huile 11 qui est préférentiellement une pompe volumétrique à débit fixe, est généralement actionnée électriquement et montée sur la conduite d'entrée. Cette pompe 11 permet de renouveler l'huile chaude dans le carter inférieur 8 aussi appelé carter d'huile 8. Cette pompe 11 génère un flux d'huile provenant du moteur dans la conduite d'entrée, vers le réchauffeur 4 qui est lui même relié à une seconde extrémité de la conduite d'entrée. Le réchauffeur 4 comporte préférentiellement une résistance électrique en contact dans une zone d'échange thermique avec l'huile à réchauffer en provenance du moteur. Le réchauffeur peut être réalisé avec tout moyen de chauffage dont la puissance de chauffe peut être ajustée et asservie pour obtenir la température voulue. La sortie d'huile réchauffée 9 du réchauffeur est reliée par une conduite de sortie 12 flexible, à : un orifice 13 du carter moteur 10 qui est par exemple celui destiné à recevoir la jauge d'huile du moteur; ou à un autre orifice pratiqué dans le carter 25 d'huile 8. Préférentiellement la pompe 11 a un débit d'huile fixe pouvant aller jusqu'à 2 mètres cubes par heure, et le réchauffeur à une puissance de chauffe maximale de 18 kilowatts. Pour des questions d'encombrement et pour éviter de trop dégrader l'huile à chauffer, le réchauffeur doit préférentiellement avoir une capacité de chauffe 2 watts par centimètre carré de surface d'échange thermique avec l'huile à chauffer. La pompe 11 aspire l'huile à chauffer par l'orifice de vidange sous le carter et l'achemine vers le réchauffeur avant de la réinjecter dans le carter par l'intermédiaire d'un orifice. Selon une autre variante de réalisation représentée à la figure 2, la conduite d'entrée 14 comprend un filtre 16 placé en amont de la pompe de circulation d'huile 11. La conduite d'entrée 14 peut également comprendre un clapet anti-retour 22. De même, la conduite de sortie 12 du réchauffeur 4 est connectée à un orifice 113 du carter situé à proximité immédiate de la crépine 24 de la pompe à huile (non représentée) du moteur 5. Ainsi, l'huile chaude provenant du réchauffeur est directement amenée au moteur 5 au travers de sa pompe à huile. Afin de compenser la dilatation de l'huile liée à l'augmentation de température, la banc d'essai 1 selon l'invention peut comprendre une conduite 17 de trop plein. Cette conduite 17 de trop plein débouche par le fond du carter 8. La hauteur de la conduite 17 de trop plein dans le carter 8 est déterminée en fonction du niveau moyen d'huile normalement présent dans le carter 8. La conduite 17 de trop plein est connectée à une cuve 18 dans laquelle l'écoulement de l'huile se fait par gravité. Cette cuve 18 sert de volume d'expansion pour l'huile chaude provenant du carter 8. Le fond de la cuve 18 comprend une conduite 23 d'évacuation connectée en amont de la pompe de circulation d'huile 11. Lorsque la conduite 14 d'entrée est équipée d'un filtre 16, la conduite d'évacuation est connectée en amont de ce filtre 1 1. L a conduite 23 d'évacuation peut comprendre une pompe 20 de relevage précédée d'un filtre 19. Un clapet anti-retour 21 peut également être installé sur la conduite 23 d'évacuation en aval de la pompe 20 de relevage. Les clapets anti-retour 21, 22 positionnés sur la conduite d'évacuation 23 et sur la conduite d'entrée 14 sont destinés à maintenir le niveau d'huile dans le carter 8 et dans la cuve 18 lors de l'arrêt des pompes 11, 20 et du moteur 5. Ainsi le banc d'essais selon l'invention permet de chauffer de l'huile moteur, moteur arrêté ou en fonctionnement, jusqu'à 170 C, sans modifier le circuit d'huile du moteur et la pression d'huile moteur, et cela pour une large gamme de moteurs. REVENDICATIONS 1. Banc d'essais (1) pour moteurs (2) comportant des moyens support (3) adaptés pour recevoir un moteur (2) à tester doté d'un carter d'huile, ledit banc (1) étant caractérisé en ce qu'il comporte un réchauffeur (4) d'huile moteur (5) comportant une entrée d'huile (6) adaptée pour être reliée au carter d'huile (8) du moteur et une sortie d'huile (9) adaptée pour être reliée au carter d'huile (8) du moteur, le réchauffeur (4) comportant une pompe (11) de circulation d'huile, de l'entrée (6) vers la sortie (9) du réchauffeur (4) et des moyens de chauffe de l'huile circulant dans le réchauffeur (4). 2. Banc d'essais (1) selon la revendication 1 caractérisé en ce que la sortie d'huile (9) est constituée par une conduite de sortie (12) adaptée pour être reliée à un orifice de jauge {13) situé sur le carter (8) du moteur à tester. 3. Banc d'essais (1) selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que le réchauffeur (4) à une 20 puissance de chauffe d'au moins 18 kilowatts. 4. Banc d'essais (1) selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que la pompe de circulation (il) d'huile à un débit d'au moins 10 litres par minute. 5. Banc d'essais (1) selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que l'entrée d'huile (6) comporte une conduite d'entrée (14) sur laquelle est reliée la pompe (11) de circulation d'huile. 6. Banc d'essais (1) selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce qu'il comprend une conduite de trop plein (17) débouchant par le fond du carter d'huile (8) et faisant saillie dans le carter (8) à une hauteur correspondant au niveau moyen de l'huile dans le moteur. 7. Banc d'essais(l) selon la revendication 6 caractérisé en ce que la conduite de trop plein (17) est connectée à une cuve (18). 8. Banc d'essais (1) selon la revendication 7 caractérisé en ce que la cuve est connectée en amont de la pompe (11) de circulation d'huile par l'intermédiaire d'une conduite (23) d'évacuation.