Brevet FR2861321A1 — publié le 20050429

GICLEUR POUR DISPOSITIF D'ALIMENTATION EN FLUIDE L'invention concerne un gicleur pour un dispositif d'alimentation en fluide, et plus particulièrement un système de lubrification et de refroidissement d'un moteur à combustion de véhicule automobile comprenant au moins un gicleur selon l'invention. De manière connue, un système de lubrification des moteurs de véhicule automobile comprend notamment une pompe à huile reliée à une rampe d'huile sur laquelle sont montés des gicleurs pour la lubrification et le refroidissement des pistons du moteur. A la base de chaque cylindre du moteur, un gicleur d'extrémité cylindrique est monté en sortie de la rampe d'huile. Chaque gicleur est orienté de manière à expulser un jet d'huile vers le haut du cylindre correspondant pour refroidir le piston. La pompe à huile est en outre reliée aux autres organes du moteur afin d'assurer leur lubrification et refroidissement. Actuellement, afin de limiter la consommation de carburant, la pompe à huile est dimensionnée "au plus juste" pour un fonctionnement à couple maximum et puissance maximale du moteur. Il en résulte toutefois que la pression d'huile à bas régime du moteur peut être insuffisante pour refroidir et lubrifier l'ensemble des organes du moteur. C'est le cas notamment lors de l'utilisation de gicleurs sans clapet. Les gicleurs étant en permanence ouverts, ils provoquent une chute de la pression d'huile dans le système de refroidissement lors d'un fonctionnement du moteur à bas régime. La pression est alors trop faible pour permettre aux jets d'huile sortant des gicleurs d'atteindre les pistons, et ne permet pas non plus un bon refroidissement des autres organes du moteur. Afin de remédier à ce problème, une solution consiste à interrompre momentanément le refroidissement des pistons à bas régime afin de maintenir une pression suffisante dans le reste du circuit d'huile et privilégier la lubrification des organes les plus importants du moteur, tels que les paliers de vilebrequin. Ainsi, le document SU-1 382 982 décrit un dispositif permettant une interruption du refroidissement du piston au moyen d'un clapet dans certaines conditions de fonctionnement du moteur. Dans ce document, l'huile n'est pas amenée au niveau des pistons par des gicleurs mais par un conduit situé à l'intérieur de la bielle. Une autre solution similaire consiste à utiliser des gicleurs à clapet. A bas régime moteur, les clapets coupent l'alimentation en huile des gicleurs afin de conserver une pression d'huile moteur suffisante pour le reste du circuit et lubrifier les organes les plus importants du moteur. Une telle interruption momentanée de la lubrification des pistons peut toutefois conduire à des problèmes de surchauffe des pistons. L'invention vise à pallier ces inconvénients en proposant un gicleur permettant d'assurer le refroidissement et la lubrification des pistons à n'importe quel régime moteur, tout en limitant les pertes de pression d'huile dans le système de lubrification. Il présente en outre l'avantage de ne pas nécessiter de modifications du système de lubrification, et notamment de la pompe à huile. A cet effet, l'objet de l'invention concerne un gicleur pour un dispositif d'alimentation en fluide comprenant un orifice de sortie dudit fluide, caractérisé en ce que l'orifice est pourvu d'un élément déformable élastiquement sous l'effet de la pression du fluide, ledit élément étant placé de manière à réduire, respectivement augmenter, la section de sortie du gicleur lorsque le débit de fluide diminue, respectivement augmente. Ainsi, pour une application à un système de lubrification, la variation des dimensions de l'orifice permet de faire varier le paramètre "v", "vitesse d'éjection de l'huile" en sortie du gicleur. Si cette vitesse est suffisamment importante, le jet d'huile sortant du gicleur atteindra effectivement le piston qui sera refroidi. A bas régime moteur, le débit d'huile Q fourni par la pompe est plus faible qu'à haut régime. Les équations générales de la mécanique des fluides donnent Q=Sv, où S représente la section de sortie du gicleur. Ainsi pour garder une vitesse d'éjection v constante, il faut avoir une section de sortie S du gicleur qui soit plus faible à bas régime (Q petit) qu'à haut régime (Q grand). Avantageusement, l'élément déformable présente une lèvre annulaire sensiblement plane s'étendant dans un plan transversal à l'axe de l'orifice, le bord externe de la lèvre étant solidaire des parois de l'orifice et son bord interne délimitant la section de passage du fluide. Avantageusement, la paroi de l'orifice présente un logement apte à recevoir et maintenir le bord externe de la lèvre. 2861321 3 Plus particulièrement, la paroi de l'orifice présente un logement cylindrique d'axe confondu avec l'axe de l'orifice et le bord externe forme une partie cylindrique de forme similaire au logement cylindrique, ladite partie cylindrique étant insérée et fixée dans ledit logement cylindrique. Avantageusement, l'élément déformable est en matériau élastique synthétique, de manière à supporter des déformations répétitives. L'invention concerne également un système de lubrification et de refroidissement d'un moteur à combustion de véhicule automobile comprenant au moins un gicleur selon l'invention. L'invention est maintenant décrite en référence aux dessins annexés, non limitatifs, dans lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale de l'extrémité d'un gicleur selon l'invention selon la ligne A-A de la figure 2; - la figure 2 est une vue en coupe transversale de l'extrémité d'un gicleur selon l'invention selon la ligne B-B de la figure 1, - les figures 3 et 4 sont des vues similaires à la figure 1 dans d'autres positions d'ouverture de l'orifice du gicleur. Un gicleur selon l'invention présente une extrémité 1 représentée sur les figures. L'extrémité 1 présente une forme cylindrique comportant un orifice interne 2 par lequel sort le fluide. L'autre extrémité du gicleur, non représentée, est reliée à un dispositif d'alimentation en fluide. La direction d'écoulement du fluide est indiquée par la flèche F sur les figures. A proximité du bord 3 de l'orifice, la paroi interne 4 de l'extrémité 1 est pourvue d'un logement 5. Ce dernier 5 présente une forme cylindrique d'axe 6 confondu avec l'axe de l'extrémité 1. Le logement 5 s'étend sur une certaine hauteur h de l'extrémité 1 suivant la direction axiale. Le logement 5 est destiné à recevoir un élément déformable 7 présentant une forme générale annulaire. Cet élément déformable présente une lèvre 8 sensiblement plane et annulaire s'étendant dans un plan sensiblement perpendiculaire à l'axe 6. Le bord interne 10 de la lèvre 8 définit la section d'ouverture de l'orifice. Le bord externe de la lèvre 8 forme une partie cylindrique 9 s'étendant depuis la lèvre 8 dans la direction de l'axe 6, tel que visible sur les figures. Les dimensions de 2861321 4 la partie cylindrique 9 sont telles qu'elle peut être logée et fixée dans le logement 5, par exemple par collage, encliquetage ou similaire. De préférence, la partie cylindrique 9 s'étend en aval de la lèvre 8 par rapport au sens d'écoulement du fluide. On peut toutefois prévoir que la lèvre 8 soit solidaire de la partie cylindrique 9 sensiblement dans la partie médiane de cette dernière ou en amont de la lèvre 8 par rapport au sens d'écoulement. Le gicleur selon l'invention est particulièrement adapté à un système de lubrification d'huile pour moteur. Il doit alors être dans un matériau suffisamment résistant à l'huile pour ne pas se dégrader pendant la durée de vie du moteur. Le gicleur fonctionne alors de la manière suivante. A bas régime moteur, le débit et la pression d'huile sont faibles. L'effort résultant F1 sur la lèvre déformable 8 n'est pas suffisant pour la déformer. La section d'ouverture S1 de l'orifice est alors minimale (figure 1), ce qui permet au jet d'huile d'atteindre une vitesse suffisamment importante pour refroidir le piston. En outre, la section S1 étant limitée, la perte de pression dans le circuit d'huile est faible et les autres éléments du moteur peuvent être lubrifiés convenablement. Pour un régime moteur plus important, le débit et la pression d'huile sont plus élevés. L'effort résultant F2 sur la lèvre 8 est suffisamment important pour commencer à la déformer. La lèvre 8 se rapproche ainsi de la partie cylindrique 9 et de la paroi interne 4, de sorte que son bord interne 10 se dilate (figure 3). Ainsi, la section de sortie S2 de l'orifice est plus grande que S1, ce qui permet de réguler la vitesse d'éjection d'huile. On régule par la même occasion la pression à l'intérieur du circuit d'huile. A haut régime moteur, le débit et la pression d'huile sont très élevés. Le gicleur doit alors proposer une ouverture maximale. L'effort résultant F3 sur la lèvre 8 étant très grand, cette dernière subit une déformation importante et une dilatation maximale de son bord interne 10. La section de sortie S3 est alors maximale. La lèvre 8 est quasiment plaquée contre la partie cylindrique 9 tel que représenté sur la figure 4. Lors du passage d'un haut régime à un bas régime, le matériau formant la lèvre 8 se remet en place seul grâce à ses propriétés de déformabilité. 2861321 5 Dans l'exemple, la section d'ouverture S3 est légèrement inférieure à la section S de l'orifice 4. On peut toutefois réaliser un logement 5 plus profond afin que lorsque la lèvre 8 est complètement plaquée contre la partie cylindrique 9, la section d'ouverture soit sensiblement égale à S. Dans l'exemple, la lèvre 8 et la partie cylindrique 9 sont réalisées dans le même matériau déformable élastiquement, par exemple en un matériau élastique synthétique. On peut toutefois prévoir que la partie cylindrique 9 soit réalisée dans un matériau différent de celui de la lèvre 8, par exemple plus rigide de manière à assurer la fixation de cette partie dans le logement 5. 2861321 6 REVENDICATIONS 1. Gicleur pour un dispositif d'alimentation en fluide comprenant un orifice de sortie (2) dudit fluide, caractérisé en ce que l'orifice est pourvu d'un élément déformable élastiquement (7) sous l'effet de la pression du fluide, ledit élément (7) étant placé de manière à réduire, respectivement augmenter, la section de sortie du gicleur (Si, S2, S3) lorsque le débit de fluide diminue, respectivement augmente. 2. Gicleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément déformable (7) présente une lèvre annulaire (8) sensiblement plane s'étendant dans un plan transversal à l'axe (6) de l'orifice, le bord externe de la lèvre (9) étant solidaire de la paroi de l'orifice (4) et son bord interne (10) délimitant la section de passage du fluide. 3. Gicleur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la paroi de l'orifice (4) présente un logement (5) apte à recevoir et maintenir le bord externe de la lèvre (9). 4. Gicleur selon la revendication 3, caractérisé en ce que le logement (5) présente une forme cylindrique d'axe confondu avec l'axe de l'orifice (6) et en ce que le bord externe de la lèvre forme une partie cylindrique (9) de forme similaire au logement cylindrique, ladite partie cylindrique étant insérée et fixée dans ledit logement cylindrique. 5. Gicleur selon la revendication 4, caractérisé en ce que la partie cylindrique (9) s'étend en aval de la lèvre annulaire par rapport au sens d'écoulement du fluide. 6. Gicleur selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'élément déformable est en matériau élastique synthétique. 7. Gicleur selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'élément déformable est situé à proximité du bord de l'orifice (3). 8. Système de lubrification et de refroidissement d'un moteur à combustion de véhicule automobile caractérisé en ce qu'il comprend au moins un gicleur selon l'une des revendications 1 à 7.