Brevet FR2887582A1 — publié le 20061229

Dispositif d'ajustement du niveau d'huile d'un moteur La présente invention se rapporte à un dispositif d'ajustement du niveau d'huile d'un moteur à combustion interne, notamment mais non exclusivement, d'un moteur du type diesel, lequel fonctionne en autocombustion. Ainsi, ces moteurs fonctionnent sans dispositif d'allumage, puisque la seule combinaison de la pression et de la température du mélange Io combustible suffit à provoquer l'allumage et l'explosion du mélange dans une chambre de combustion. En revanche, la combustion proprement dite devient difficilement contrôlable dès lors que des traces d'huile apparaissent au niveau de l'admission de la chambre de combustion. Cette huile provient généralement d'un remplissage trop important en huile de lubrification du moteur. II est en effet difficile d'ajuster précisément le niveau d'huile de lubrification à un niveau correct pour le fonctionnement normal du moteur, par exemple après une vidange. Les facteurs tels que, la température et les temps d'écoulement de l'huile à vidanger, sont déterminants pour connaître la quantité exacte d'huile de lubrification à réintroduire dans le moteur. Par ailleurs, et de façon générale pour tous les moteurs à combustion interne, il est absolument nécessaire que le niveau de l'huile de lubrification ne descende pas au-dessous d'un certain seuil faute de quoi, le moteur n'est plus lubrifié, et il casse. En général, l'huile de lubrification est stockée à l'aplomb du moteur dans le carter, et pour pallier le manque d'huile il a été envisagé d'augmenter le volume de ce carter et par conséquent, les quantités d'huile en réserve. Toutefois, on ne peut augmenter et agrandir indéfiniment le carter compte tenu de l'espace disponible relativement réduit sous capot. Des systèmes mécaniques équipés d'un flotteur, ont été imaginés pour remplir le carter d'huile lorsque son niveau descend au-dessous d'un certain seuil. Cependant, de tels systèmes sont relativement encombrants et inappropriés avec les moteurs conçus actuellement. On pourra notamment se référer au document US 3 335 736, lequel décrit un tel système. Un problème qui se pose alors et que vise à résoudre la présente invention est de fournir un dispositif d'ajustement du niveau d'huile d'un moteur qui permette non seulement d'ajuster précisément ce niveau io d'huile dans le carter du moteur mais aussi, qui soit très peu encombrant en regard des dispositifs selon l'art antérieur. Pour atteindre ce but, l'invention propose un dispositif d'ajustement du niveau d'huile d'un moteur à combustion interne, ledit moteur à combustion interne comprenant un carter d'huile adapté à contenir une réserve d'huile, ledit dispositif d'ajustement comprenant un conduit d'arrivée en huile débouchant dans ledit carter d'huile, ledit dispositif d'ajustement comprenant un flotteur mobile verticalement entre une position haute dans laquelle un niveau d'huile est maximal dans ledit carter d'huile et une position basse dans laquelle le niveau d'huile est minimal dans ledit carter d'huile, ledit flotteur étant adapté à autoriser l'arrivée d'huile dans ledit carter d'huile lorsqu'il est dans ladite position basse et à interdire l'arrivée d'huile dans ledit carter d'huile lorsqu'il est dans ladite position haute; selon l'invention, ledit conduit d'arrivée en huile débouche dans ledit carter d'huile en dessous du niveau d'huile correspondant à ladite position haute et s'étend à l'opposé au-dessus du niveau correspondant à ladite position haute; et, ledit flotteur est monté dans ledit conduit pour former clapet d'obturation lorsqu'il est porté dans ladite position haute, et pour autoriser le passage de l'huile lorsqu'il est dans ladite position basse. Ainsi, une caractéristique de l'invention réside dans le mode de coopération du flotteur et du conduit d'arrivée en huile, qui permet au flotteur de suivre le niveau d'huile contenu dans le carter à mesure que l'huile s'écoule dans ledit conduit d'arrivée et de former clapet en obturant le conduit d'arrivée lorsque que le niveau d'huile du carter a atteint le niveau maximal. De la sorte, le niveau d'huile dans le carter est ajusté de façon automatique, à un niveau sensiblement constant grâce à des moyens peu encombrants, et logé à l'intérieur du conduit d'arrivée. En outre, et selon un mode de mise en oeuvre de l'invention particulièrement avantageux, ledit conduit d'arrivée en huile, présente des moyens d'obturation commandables dudit conduit. Ainsi, il est possible de désactiver le fonctionnement du flotteur, afin d'interrompre toute arrivée io d'huile dans le carter. En effet, lorsque le véhicule automobile est par exemple situé sur un plan incliné, il n'est pas souhaitable que l'ajustement du niveau d'huile dans le carter se fasse, car d'une part le niveau d'huile réel dans le carter ne correspond pas au niveau maximal ou au niveau minimal du carter d'huile lorsque le véhicule est sur un plan horizontal, et d'autre part parce que la position du flotteur par rapport à l'huile contenue dans le carter a été modifiée par rapport à un plan horizontal. En outre, en mode de fonctionnement habituel il n'est pas nécessaire d'ajouter de l'huile dans le carter d'huile du moteur à chaque utilisation du véhicule. Selon un mode préféré de mise en oeuvre de l'invention, lesdits moyens d'obturation commandables comprennent un piston mobile en translation dans un alésage et par exemple un électroaimant relié à un module de pilotage, ledit alésage présentant une extrémité formant une portion dudit conduit d'arrivée en huile, et ledit piston mobile est adapté à être entraîné à travers ladite extrémité dudit alésage pour obturer ledit conduit d'arrivée en huile. De la sorte, l'arrivée d'huile est coupée de façon relativement simple par le seul mouvement en translation du piston. En outre, ledit piston est maintenu avantageusement à travers ladite extrémité dudit alésage par des moyens de rappel élastiques de sorte que, la position naturelle du piston au repos est celle dans laquelle il obture le conduit d'arrivée en huile. Ainsi, le module de pilotage permet d'activer l'électroaimant qui entraîne le piston contre les moyens de rappel élastique dans une position dans laquelle il libère le conduit d'arriver en huile. Par ailleurs, lesdits moyens d'obturation commandables sont en outre, adaptés, de façon avantageuse, à venir bloquer ledit flotteur dans ladite position haute. Ainsi, non seulement le piston vient obturer le conduit d'arrivée d'huile mais au surplus, il bloque le flotteur dans la position haute dans laquelle ce dernier contribue également à obturer le conduit d'arrivée d'huile et surtout il le maintient en position fixe pour éviter ses mouvements intempestifs qui le détérioraient. io En outre, le dispositif d'ajustement comprend avantageusement un capteur d'assiette permettant de commander lesdits moyens d'obturation commandables par l'intermédiaire du dit module de pilotage, lorsque ledit moteur à combustion interne est orienté selon une direction voisine de sa direction normale de fonctionnement. Ainsi, grâce au capteur d'assiette, il est possible de ne déclencher le dispositif d'ajustement que dans les conditions où le véhicule automobile est situé par exemple sur un plan horizontal ou sensiblement horizontal. Avantageusement, le dispositif d'ajustement comprend en outre une sonde de température adaptée à mesurer la température de l'huile contenue dans ledit carter, pour commander lesdits moyens d'obturation commandables en fonction de la température de l'huile. De la sorte, le piston libère le conduit d'arrivée d'huile uniquement lorsque l'huile a atteint une certaine température, et surtout après un moment de repos plus ou moins long, en fonction de cette température atteinte. Plus l'huile a atteint une température élevée, moins le temps sera long, à partir du moment où le moteur du véhicule est à l'arrêt, pour que l'huile atteigne un niveau stable dans le carter. En effet, l'huile s'écoulant sur les pièces du moteur qu'elle lubrifie, retourne dans le carter après un certain temps de repos du moteur qui dépend alors de sa viscosité et par conséquent de sa température. Selon un mode de réalisation de l'invention particulièrement avantageux, ledit conduit d'arrivée d'huile présente un élargissement formant réceptacle, dans lequel est logé ledit flotteur, ledit réceptacle présentant un orifice supérieur, ledit flotteur étant adapté à venir obturer ledit orifice supérieur dans ladite position haute. De la sorte, grâce au réceptacle, une quantité substantielle d'huile y est stockée de sorte que le flotteur suit parfaitement le niveau d'huile contenue dans ce réceptacle et donc parallèlement, dans le carter d'huile. En outre, le flotteur est dimensionné de façon à occuper sensiblement tout l'espace du réceptacle et il est donc parfaitement guidé en translation pour venir obturer le conduit d'arrivée d'huile. Io En outre, et de manière préférentielle, ledit conduit d'arrivée d'huile présente un bloc distributeur, dans lequel est ménagé ledit réceptacle, ledit bloc distributeur étant monté en position fixe sur ledit carter de sorte que il n'est nul besoin de modifier les carters d'huile usuels ni même le moteur et sa culasse. Il s'agit simplement de prévoir des moyens de fixation du bloc distributeur dans une position fixe par rapport au carter d'huile. De plus, ledit conduit d'arrivée d'huile est raccordé à un réservoir situé à un niveau au-dessus du carter d'huile, et par conséquent au- dessus du flotteur, de façon que l'huile puisse s'écouler par gravité dans le conduit d'arrivée. D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description faite ci-après de modes de réalisation particuliers de l'invention, donnés à titre indicatif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels: - la Figure 1A est un schéma synoptique des différents éléments de l'invention en vues partielles et de leurs liaisons, dans une première position de fonctionnement et selon une première variante de réalisation; - la Figure 1B est une vue schématique de détails d'un élément illustré sur la Figure 1A, dans une seconde position de fonctionnement - la Figure 2A est un schéma synoptique des différents éléments de l'invention en vues partielles et de leurs liaisons dans une première position de fonctionnement et selon une seconde variante de réalisation; - la Figure 2B est une vue schématique de détails d'un élément illustré sur la Figure 2, dans une seconde position de fonctionnement. La Figure 1A montre une paroi verticale 10 d'un carter d'huile 12 contenant de l'huile 14 à un niveau donné 16, ce niveau étant susceptible d'atteindre un niveau maximal 18 représenté ici en traits interrompus. Le carter d'huile 12 équipe un moteur lui-même monté sur un véhicule automobile, non représentés, le niveau maximal 18 correspondant à un niveau dans lequel le véhicule automobile est en appui sur un plan sensiblement horizontal c'est-à-dire dans une position de fonctionnement Io théorique normal. En outre, la paroi 10 du carter d'huile 12, présente un logement inférieur 20 dans lequel s'étend une sonde de température 22 et un orifice latérale 24 adapté à être raccordé à un bloc distributeur 26 que l'on va maintenant détailler. Le bloc distributeur 26 ici représenté dans une position verticale analogue à celle qu'il aurait dans un véhicule automobile situé dans une position horizontale, constitue une portion d'un conduit d'arrivée d'huile 28 qui s'étend entre un réservoir 30 d'huile et le carter d'huile 12. Le réservoir d'huile 30 comporte un système de surveillance 31 du niveau d'huile permettant de fournir une alerte lorsque le réservoir 30 est vide. Ainsi, le bloc distributeur 26 présente une entrée 32 reliée au réservoir 30 par une première conduite non représentée, et prolongée par un élargissement sensiblement cylindrique formant réceptacle 34 et d'une hauteur déterminée h. Un alésage 36 est ménagé à l'opposé de ladite entrée 32 par rapport au réceptacle et une sortie en T 38 est pratiquée à partir de l'alésage 36 pour rejoindre l'orifice latéral 24 de la paroi 10. Le réceptacle 34 comporte à l'intérieur, un flotteur 40 sensiblement cylindrique également et d'épaisseur e inférieure à la hauteur déterminée h du réceptacle 34, ledit flotteur 40 étant équipé d'un pointeau central 42, lequel est destiné à venir s'engager dans une fraisure 44 pratiquée, depuis le réceptacle 34 vers l'entrée 32, pour former clapet et obturer ladite entrée 32. On remarquera, que le bloc distributeur 26 est monté en position fixe par rapport au carter d'huile 12 de manière à ce que, en position d'obturation, le flotteur 40 présente une position qu'il aurait dans le carter d'huile 12 lorsque l'huile est à son niveau maximal 18. À l'opposé de l'entrée d'huile 32, l'alésage 36 est adapté à recevoir un piston 46 ici commandé dans une position de rétraction grâce à un électroaimant 48 par l'intermédiaire d'un module de commande 50. Le piston 46 tel que représenté libère l'extrémité de l'alésage 36, entre le réceptacle 34 et la sortie 38, autorisant ainsi le passage d'huile ainsi qu'on expliquera ci-après entre le réceptacle 34 et la sortie 38, tout en comprimant un ressort de rappel 52. io En outre, le dispositif conforme à l'invention comporte un capteur d'assiette 54 permettant de déterminer l'inclinaison du véhicule automobile par rapport au plan horizontal. On va maintenant décrire le mode de fonctionnement du dispositif d'ajustement conforme à l'invention, et ce en partant de la Figure 1B, illustrant le piston 46 rappelé par le ressort 52 dans une position de repos. Bien évidemment, dans cette position le module de commande 50 a désactivé électroaimant 48. Ainsi, le piston 46 s'étend entièrement dans l'alésage 36 et partiellement dans le réceptacle 34 dans lequel il est en appui contre le flotteur 40 pour le contraindre verticalement vers le haut selon F. De la sorte, le conduit d'arrivée d'huile 28 est doublement obturé au niveau du bloc distributeur 26, d'une part grâce au pointeau central 42 qui lui est entraîné à force à travers la fraisure 44 obturant ainsi l'entrée d'huile 32, et d'autre part grâce au piston 46 lui-même qui s'étend entièrement dans l'alésage 36 obturant par la même, la sortie en T 38. Ainsi, le dispositif d'ajustement demeure dans cette position, lorsque le moteur fonctionne normalement et que par exemple, le véhicule automobile est en roulement. Ainsi, aucune quantité d'huile n'est injectée dans le carter d'huile 12 par l'intermédiaire du conduit d'arrivée 28. Si par exemple le véhicule est arrêté sur un plan incliné, par exemple supérieurs 10 , et le moteur coupé, le capteur d'assiette 54 fournit alors au module de commande 50 l'information selon laquelle l'inclinaison est supérieure à 10 et le module de commande 50 choisit par conséquent de ne rien faire. En revanche, si le capteur d'assiette 54 fournit une information selon laquelle l'inclinaison est inférieure à 10 , le module de commande 50 auquel il est relié, active alors l'électroaimant 48 après un temps déterminé à compter de l'arrêt du moteur, qui rétractent alors le piston 46 pour libérer l'extrémité de l'alésage 36. Ainsi, le dispositif tel que représenté sur la Figure 1A, est activé dans les limites de l'inclinaison initialement prévue et après un temps déterminé pour permettre à l'huile io de s'écouler entièrement dans le carter 12. Par ailleurs, ce temps déterminé est fixé en fonction de la température de l'huile recueillie par la sonde de température 22; plus l'huile est froide, plus le temps déterminé devra être long car l'huile s'écoulera plus lentement vers le carter 12 et plus huile est chaude, plus ce temps déterminé pourra être cours puisque l'huile s'écoulera plus rapidement pour retomber dans le carter. Ainsi que le montre la Figure 1A, sur laquelle le niveau d'huile 16 dans le carter 12 est situé en dessous du niveau maximal 18, le piston 46 étant rétracté, non seulement il libère l'extrémité de l'alésage 36 autorisant le passage de l'huile du réceptacle 34 vers la sortie en T 38 mais aussi, il libère le flotteur 40 dont le pointeau 42 libère lui, la fraisure 44. De la sorte, l'huile s'écoule par gravité à partir du réservoir 30 dans le réceptacle 34 à travers l'entrée 32, puis contourne le flotteur 40, emprunte l'extrémité de l'alésage 36 pour s'écouler ensuite dans le carter d'huile 12 à travers l'orifice latéral 24. De la sorte, la quantité d'huile qui se déverse dans le carter 12 s'accroît, et partant, le niveau d'huile 16 se rapproche du niveau maximal 18, et par là-même, entraîne verticalement le flotteur 40 dans le réceptacle 34, vers le haut selon F jusqu'à ce que le pointeau 42 vienne à nouveau s'engager dans la fraisure 44 pour obturer le conduit d'arrivée d'huile 28 et retrouver la position illustrée sur la figure 1A. En revanche, dans la mesure où le niveau d'huile est déjà à son niveau maximal 18, et que le piston 46 est rétracté, selon le principe des vases communicants, le niveau d'huile du réceptacle 34 étant celui du niveau maximal 18 du carter 12, le flotteur 40 demeure alors dans une position haute, le pointeau 42 engagé dans la fraisure 44. De la sorte, bien que le dispositif d'ajustement soit activé, aucun ajout d'huile ne s'effectue par l'intermédiaire du conduit d'arrivée 28. Ainsi, le niveau d'huile dans le carter 12 est ajusté uniquement dans des situations particulières, d'une part lorsque le véhicule est à l'arrêt, io moteur coupé, et d'autre part lorsque le véhicule est dans une position faiblement inclinée par rapport au plan horizontal, pour conserver le même repérage de niveau correspondant à ladite position de fonctionnement théorique normal. On se référera maintenant aux Figures 2A et 2B illustrant le dispositif 15 d'ajustement de niveau conforme à l'invention selon une seconde variante de réalisation. Les références correspondant aux éléments identiques à ceux des Figures précédentes présenteront le même numéro affecté d'un prime ' . Ainsi, on retrouve un carter 12' et un réservoir d'huile 30' agencés de la même façon et un bloc distributeur 26' qui présente lui, des différences sensibles. On y retrouve également un piston 46' et un alésage 36' dans lequel il s'étend pour obturer une sortie en T 38'. En revanche, un flotteur 40' formé d'une bille est logé dans un prolongement de l'alésage 36' de même section et qui constitue un réceptacle 34'. Le flotteur 40' présente une section efficace inférieure à la section du prolongement de l'alésage 36' pour permettre à l'huile de s'écouler autour du dit flotteur 40' et il est adapté à suivre le niveau d'huile contenue dans le carter 12' et à venir prendre appui dans le fond d'un étranglement 44' pour obturer le conduit d'arrivée d'huile 28'. Le piston 46' maintien ici le flotteur 40' en appui dans l'étranglement 44', et il est dans une position de fonctionnement analogue à celle illustrée sur la Figure 1B correspondant au mode de réalisation précédent. Tel que représenté, le flotteur 40', ou bille, est dans une position haute, dans laquelle il obture le conduit d'arrivée 28', et dans laquelle il est situé à un niveau correspondant au niveau maximal 18'. En revanche, tel que représenté sur la Figure 2B, non seulement le piston 36' est rétracté pour libérer la sortie en T 38' mais au surplus le flotteur 40' est dans une position basse, autorisant l'écoulement de l'huile à travers l'entrée 32' pour remplir le carter 12'. Bien évidemment, le io flotteur 40' s'élèvera vers la position haute, à mesure que le carter 12' se remplira d'huile. La sonde de température 22' et le capteur d'assiette 54' sont raccordés de la même manière à un module de commande 50' jouant le même rôle que celui que ces organes respectifs jouent dans le mode de réalisation précédent. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'ajustement du niveau d'huile d'un moteur à combustion interne, ledit moteur à combustion interne comprenant un carter d'huile (12) adapté à contenir une réserve d'huile, ledit dispositif d'ajustement comprenant un conduit d'arrivée (28) en huile débouchant dans ledit carter d'huile (12), ledit dispositif d'ajustement comprenant un flotteur mobile (40) verticalement entre une position haute dans laquelle io un niveau d'huile est maximal dans ledit carter d'huile et une position basse dans laquelle le niveau d'huile est minimal dans ledit carter d'huile (12), ledit flotteur (40) étant adapté à autoriser l'arrivée d'huile dans ledit carter d'huile lorsqu'il est dans ladite position basse et à interdire l'arrivée d'huile dans ledit carter d'huile lorsqu'il est dans ladite position haute; caractérisé en ce que ledit conduit d'arrivée en huile (28) débouche dans ledit carter d'huile (12) en dessous du niveau d'huile correspondant à ladite position haute et s'étend à l'opposé au-dessus du niveau correspondant à ladite position haute; et en ce que ledit flotteur (40) est monté dans ledit conduit (28) pour former clapet d'obturation lorsqu'il est porté dans ladite position haute, et pour autoriser le passage de l'huile lorsqu'il est dans ladite position basse. 2. Dispositif d'ajustement selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit conduit d'arrivée en huile (28), présente des moyens d'obturation commandables (36, 46, 48, 50) dudit conduit. 3. Dispositif d'ajustement selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits moyens d'obturation commandables (36, 46, 48, 50) comprennent un piston mobile (46) en translation dans un alésage (36), ledit alésage présentant une extrémité formant une portion dudit conduit d'arrivée en huile, et en ce que ledit piston mobile (46) est adapté à être entraîné à travers ladite extrémité dudit alésage (36) pour obturer ledit conduit d'arrivée en huile (28). 4. Dispositif d'ajustement selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit piston (46) est maintenu à travers ladite extrémité dudit alésage (36) par des moyens de rappel élastiques (52). 5. Dispositif d'ajustement selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que lesdits moyens d'obturation commandables (36, 46, 48, 50) sont en outre, adaptés à venir bloquer ledit flotteur (40) dans ladite position haute. 6. Dispositif d'ajustement selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un capteur io d'assiette (54) permettant de commander lesdits moyens d'obturation commandables (36, 46, 48, 50) lorsque ledit moteur à combustion interne est orienté selon une direction voisine de sa direction normale de fonctionnement. 7. Dispositif d'ajustement selon l'une quelconque des revendications 2, à 6, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une sonde de température (22) adaptée à mesurer la température de l'huile contenue dans ledit carter (12), pour commander lesdits moyens d'obturation commandables (36, 46, 48, 50) en fonction de la température de l'huile. 8. Dispositif d'ajustement selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 caractérisé en ce que ledit conduit d'arrivée d'huile (28) présente un élargissement formant réceptacle (34), dans lequel est logé ledit flotteur (40), ledit réceptacle présentant un orifice supérieur (32), ledit flotteur étant adapté à venir obturer ledit orifice supérieur dans ladite position haute. 9. Dispositif d'ajustement selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit conduit d'arrivée d'huile (28) présente un bloc distributeur (26), dans lequel est ménagé ledit réceptacle (34), ledit bloc distributeur étant monté en position fixe sur ledit carter (12). 10. Dispositif d'ajustement selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que ledit conduit d'arrivée d'huile (28) est raccordé à un réservoir (30).