Brevet FR2899935A1 — publié le 20071019

"Dispositif permettant de contrôler l'injection d'huile de refroidissement dans des pistons d'un moteur à combustion interne" La présente invention concerne un dispositif permettant de contrôler l'injection d'huile de refroidissement dans les pistons d'un moteur à combustion interne. On connaît de tels dispositifs comprenant des injecteurs ou gicleurs permettant de pulvériser de l'huile de refroidissement respectivement dans les pistons d'un moteur à combustion interne suivant les conditions de fonctionnement du moteur. Plus précisément, des moyens commandés, par exemple suivant la pression d'huile de refroidissement, permettent d'interrompre la circulation d'huile de refroidissement dans les gicleurs lors du démarrage du moteur ou lorsqu'il fonctionne au ralenti ou à bas régime afin d'éviter un refroidissement excessif des pistons. A des régimes plus élevés de fonctionnement du moteur, les moyens commandés permettent le passage d'huile de refroidissement dans les gicleurs pour refroidir les pistons du moteur. Cependant, ces dispositifs connus utilisent des soupapes en tant que moyens commandés associées respectivement aux gicleurs pour interrompre ou assurer le passage d'huile de refroidissement dans ceux-ci. De telles soupapes sont souvent délicates à régler en fonction de la pression d'huile de refroidissement et augmentent les coûts du dispositif. D'autres dispositifs connus consistent à percer des conduits longitudinaux dans des arbres à cames des moteurs pour assurer le passage d'huile de refroidissement dans les conduits vers des tubulures d'alimentation en huile de refroidissement des gicleurs. Une telle solution est extrêmement coûteuse à mettre en oeuvre. La présente invention a pour but d'éliminer les inconvénients des dispositifs ci-dessus connus de contrôle d'injection d'huile de refroidissement dans des pistons de moteurs à combustion interne. A cet effet, l'invention propose un dispositif permettant de contrôler l'injection d'huile de refroidissement dans des pistons d'un moteur à combustion interne suivant les conditions de fonctionnement du moteur, du type comprenant des gicleurs solidaires du bloc cylindres du moteur pour permettre la pulvérisation d'huile de refroidissement respectivement dans les pistons et un moyen commandé permettant d'interrompre le passage d'huile de refroidissement dans les gicleurs lors des démarrages du moteur ou lorsque le moteur fonctionne au ralenti ou à bas régime et d'assurer le passage d'huile de refroidissement dans les gicleurs lorsque le moteur fonctionne à un régime plus élevé, et qui est caractérisé en ce que le moyen commandé comprend un distributeur commun à tous les gicleurs et monté mobile dans le bloc cylindres de manière à occuper une position d'obturation simultanée de tous les gicleurs interrompant le passage d'huile de refroidissement ou une position d'ouverture simultanée de tous les gicleurs autorisant le passage d'huile de refroidissement. De préférence, le distributeur comprend un tube creux dans lequel peut circuler l'huile de refroidissement et qui est pourvu de perçages espacés le long du tube pouvant être amenés à une position en regard respectivement d'entrées de conduits d'acheminement de l'huile de refroidissement dans les gicleurs ou une position hors des entrées de ces conduits à laquelle le tube les obture. Avantageusement, les perçages du tube sont régulièrement espacés sur une même génératrice de celui-ci. Selon un mode de réalisation, le tube est monté à 35 translation guidée dans le bloc cylindres suivant sa direction longitudinale. Selon ce mode de réalisation, le tube est déplacé d'un pas déterminé, par exemple d'environ 20mm, dans un sens correspondant à l'obturation du passage d'huile de refroidissement dans les gicleurs à partir de sa position assurant le passage d'huile de refroidissement dans ces gicleurs par les perçages respectifs du tube. Avantageusement, le moyen de commande du déplacement en translation du tube comprend un actionneur à électro-aimant agissant sur une extrémité de ce tube. Selon un second mode de réalisation, le tube est monté à rotation dans le bloc cylindres. Avantageusement, le tube pivote autour lui-même, par exemple d'environ 45 dans un sens correspondant à l'obturation du passage d'huile de refroidissement dans les gicleurs à partir de sa position assurant le passage d'huile de refroidissement dans ces gicleurs par les perçages respectifs du tube. Avantageusement, le moyen de commande en rotation du tube comprend un moteur électrique agissant sur une extrémité du tube, le cas échéant par l'intermédiaire d'un bras de levier. Le tube s'étend en direction longitudinale du bloc cylindres du moteur. Chaque gicleur comprend une conduite dont l'extrémité de pulvérisation d'huile de refroidissement est dirigée vers l'intérieur du piston correspondant et qui est raccordée au conduit formé dans le bloc cylindres coopérant avec le perçage associé du tube. Le tube comprend en outre des lumières espacées le long du tube permettant le passage d'huile de refroidissement dans différents canaux menant vers différents points du moteur, tels que les paliers de vilebrequin, l'arbre à cames logé dans la culasse du moteur et autres, quelle que soit la position du tube relativement au bloc cylindres. Le tube peut comporter des joints toriques d'étanchéité relativement au bloc cylindres. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement dans la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant deux modes de réalisation de l'invention et dans lesquels : - la figure 1 est une vue partielle en perspective d'un bloc comprenant réalisation permettant les pistons - la figure 2 est une ligne II-II de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue en perspective semblable à celle de la figure 1 et représentant le distributeur en position d'obturation des gicleurs ; -la figure 4 est une vue en coupe suivant la 20 ligne IV-IV de la figure 3 ; - la figure 5 est une vue en perspective du distributeur de ce premier mode de réalisation ; - la figure 6 est une vue partielle en perspective semblable à celle de la figure 1 et représentant un 25 distributeur suivant un second mode de réalisation de l'invention et occupant une position permettant l'injection d'huile de refroidissement dans les pistons du moteur au travers des gicleurs ; - la figure 7 est une vue en coupe suivant la 30 ligne VII-VII de la figure 6 ; - la figure 8 est une vue semblable à celle de la figure 6 et représentant le distributeur à une position obturant le passage d'huile de refroidissement au travers des gicleurs ; 35 la figure 9 est une vue en coupe suivant la ligne IX-IX de la figure 8 ; et cylindres d'un moteur à combustion interne un distributeur suivant un premier mode de de l'invention et occupant une position l'injection d'huile de refroidissement dans du moteur par l'intermédiaire de gicleurs ; vue en coupe suivant la - la figure 10 est une vue en perspective du distributeur de ce second mode de réalisation. En se reportant aux figures 1 et 3, la référence 1 désigne un bloc cylindres d'un moteur à combustion interne pour un véhicule automobile, dont les cylindres 2 ne sont pas pourvus de leurs pistons respectifs qui sont représentés en 3 aux figures 2 et 4 avec leurs bielles 4 permettant d'entraîner le vilebrequin 5 du moteur. Pour assurer le refroidissement de chacun des pistons 3, un injecteur ou gicleur 6 est prévu dans le bloc cylindres 1 et comporte une conduite ou tubulure 7 coudée à angle droit de manière à être dirigée vers l'intérieur du piston correspondant 3 en étant disposée en dessous de la chemise 8 du piston 3. Le gicleur 6 est raccordé en communication de fluide à un conduit interne 9 percé dans le carter 10 du bloc cylindres 1. Chaque conduit interne 9 de l'injecteur 6 peut recevoir de l'huile de refroidissement provenant d'un circuit d'huile de refroidissement a pompe, non représentée, transportant l'huile de lubrification à partir d'un carter d'huile également non représenté. Le passage de l'huile de refroidissement au travers du conduit interne 9 et de la conduite 7 externe au carter 10 pour pulvériser l'huile dans le piston correspondant 3 est assuré par un moyen 11 pouvant être commandé pour obturer sélectivement le passage d'huile de refroidissement au travers de chacun des gicleurs 6 selon les conditions de fonctionnement du moteur. Selon l'invention, le moyen 11 est constitué par un distributeur commun à tous les gicleurs 6 et qui est monté mobile dans le carter 10 du bloc cylindres de manière à occuper soit une position d'obturation simultanée de tous les gicleurs 6 pour interrompre le passage d'huile de refroidissement au travers des gicleurs 6, soit une position d'ouverture simultanée de tous ces gicleurs autorisant le passage d'huile de refroidissement au travers de ceux-ci. Selon le premier mode de réalisation représenté aux figures 1 à 5, le distributeur 11 comprend un tube cylindrique creux monté à translation guidée suivant sa direction longitudinale dans le carter 10 du bloc cylindres 1 sous la commande d'un actionneur 12 agissant sur l'une des extrémités du tube 11 pour le déplacer en translation de sa position autorisant le passage d'huile de refroidissement dans les gicleurs 6 comme représenté en figure 1 à sa position interrompant le passage d'huile de refroidissement dans ces gicleurs comme représenté en figure 3. De préférence, l'actionneur 12 est constitué par un électro-aimant permettant de repousser électromagnétiquement l'extrémité du tube 11 vers la droite par rapport aux figures 1 et 3 de sa position de passage d'huile de refroidissement dans les gicleurs 6 à sa position d'interruption de ce passage. Les moyens de guidage en translation du tube 11 relativement au carter 10 du bloc cylindres 1 peuvent être constitués par des paliers lisses situés au voisinage des extrémités de ce tube. Le tube 11 dans lequel est acheminée l'huile de refroidissement provenant de la pompe comprend des perçages circulaires 13 régulièrement espacés le long du tube 11 sur une même génératrice de celui-ci et pouvant être amené lors du déplacement en translation du tube 11 à une position à laquelle ils se trouvent en regard respectivement des orifices d'entrée des conduits internes 9 des gicleurs 6 de manière à acheminer l'huile de refroidissement circulant à travers le tube 11 dans ces gicleurs qui pulvérisent l'huile de refroidissement à l'intérieur des pistons correspondants 3. La figure 2 représente la position du tube 11 à laquelle chaque perçage 13 met en communication de fluide l'intérieur du tube 11 avec le gicleur correspondant 6 au travers du conduit 9. La figure 4 représente la position du tube 11 à laquelle sa paroi latérale obture simultanément tous les orifices d'entrée des conduits internes 9 des gicleurs 6, c'est-à-dire que les perçages 13 du tube 11 sont déplacés en dehors de ces orifices, interrompant ainsi le passage d'huile de refroidissement du tube 11 aux gicleurs 6. A titre d'exemple, le tube 11 est déplacé par l'actionneur 12 de sa position d'acheminement d'huile de refroidissement dans les gicleurs 6 représentée en figure 1 à sa position vers la droite par rapport à cette figure d'obturation du passage d'huile de refroidissement dans les gicleurs 6 représentée en figure 3 d'un pas déterminé d'environ 20mm. Le tube 11 est en outre pourvu de lumières longitudinales 14 traversant sa paroi latérale et régulièrement espacées le long du tube 11 suivant une même génératrice de celui-ci. Les lumières 14 permettent le passage d'huile de refroidissement dans différents canaux, non représentés, menant vers différents points à refroidir du moteur, tels que les paliers du vilebrequin 5, l'arbre à cames logé dans la culasse du moteur et autres, quelle que soit la position du tube 11 relativement au bloc cylindres 1 pour obturer ou non les gicleurs 6. La figure 5 montre que le tube 11 est également pourvu de gorges externes 15 axialement espacées par paires le long du tube et dans lesquelles sont montés des joints toriques assurant l'étanchéité du tube 11 dans le carter 10 du bloc cylindres 1. L'acheminement de l'huile de refroidissement de la 30 pompe au tube 11 peut s'effectuer par une conduite, non représentée, débouchant dans le tube 11. Le second mode de réalisation du dispositif de l'invention représenté aux figures 6 à 10 ne diffère du premier mode de réalisation des figures 1 à 5 qu'en ce 35 que le tube 11 est monté à rotation dans le carter 10 du bloc cylindres 1 autour de son axe longitudinal. De préférence, le moyen de commande en rotation du tube 11 comprend un moteur électrique 16 agissant sur l'une des extrémités du tube 11, le cas échéant par l'intermédiaire d'un bras de levier. A titre d'exemple, le moteur électrique 16 peut commander le pivotement autour lui- même du tube 11 suivant un angle d'environ 45 dans un sens permettant d'amener les perçages 13 du tube 11 en regard respectivement des orifices d'entrée des conduits internes 9 des gicleurs 6 pour assurer l'acheminement de l'huile de refroidissement du tube 11 dans les gicleurs 6 comme représenté aux figures 6 et 7 ou d'amener la paroi latérale du tube 11 à obturer les orifices d'entrée des conduits internes 9 pour interrompre l'alimentation en huile de refroidissement des gicleurs 6 comme représenté aux figures 8 et 9. Les lumières 14 du tube 11 permettant d'acheminer l'huile de refroidissement présente dans ce tube vers différents points à refroidir du moteur au travers de canalisation sont disposées le long du tube 11 en étant régulièrement espacées et s'étendant transversalement à l'axe longitudinal de ce tube. Ces lumières permettent le passage de l'huile de refroidissement dans ces différents canaux quelle que soit la position du tube 11 comme pour le premier mode de réalisation. Le dispositif de l'invention, quel que soit son mode de réalisation, permet d'interrompre le passage d'huile de refroidissement dans les gicleurs 6 lors des démarrages du moteur ou lorsque celui-ci fonctionne au ralenti ou à bas régime et d'assurer le passage d'huile de refroidissement dans ces gicleurs lorsque le moteur fonctionne à un régime plus élevé. REVENDICATIONS 1. Dispositif permettant de contrôler l'injection d'huile de refroidissement dans des pistons (3) d'un moteur à combustion interne suivant les conditions de fonctionnement du moteur, comprenant des gicleurs (6) solidaires du bloc cylindres (1) du moteur pour permettre la pulvérisation d'huile de refroidissement respectivement dans les pistons (3) et un moyen commandé (11) permettant d'interrompre le passage d'huile de refroidissement dans les gicleurs (6) lors des démarrages du moteur ou lorsque le moteur fonctionne au ralenti ou à bas regime et d'assurer le passage d'huile de refroidissement dans les gicleurs (6) lorsque le moteur fonctionne à un régime plus élevé, caractérisé en ce que le moyen commandé comprend un distributeur (11) commun à tous les gicleurs (6) et monté mobile dans le bloc cylindres (1) de manière à occuper une position d'obturation simultanée de tous les gicleurs (6) interrompant le passage d'huile de refroidissement ou une position d'ouverture simultanée de tous les gicleurs (6) autorisant le passage d'huile de refroidissement. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le distributeur comprend un tube creux (11) dans lequel peut circuler l'huile de refroidissement et qui est pourvu de perçages (13) espacés le long du tube (11) pouvant être amenés à une position en regard respectivement d'entrées de conduits (9) d'acheminement de l'huile de refroidissement dans les gicleurs (6) ou une position hors des entrées de ces conduits (9) à laquelle le tube (11) les obture. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les perçages (13) du tube (11) sont régulièrement espacés sur une même génératrice de celui- ci. 4. Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le tube (11) est monté àtranslation guidée dans le bloc cylindres (1) suivant sa direction longitudinale. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le tube (11) est déplacé d'un pas déterminé, par exemple d'environ 20mm, dans un sens correspondant à l'obturation du passage d'huile de refroidissement dans les gicleurs (6) à partir de sa position assurant le passage d'huile de refroidissement dans ces gicleurs par les perçages respectifs (13) du tube (11). 6. Dispositif selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que le moyen de commande du déplacement en translation du tube (11) comprend un actionneur (12) à électro-aimant agissant sur une extrémité du tube (11). 7. Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le tube (11) est monté à rotation dans le bloc cylindres (1). 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le tube (11) pivote autour de lui-même, par exemple d'environ 45 , dans un sens correspondant à l'obturation du passage d'huile de refroidissement dans les gicleurs (6) à partir de sa position assurant le passage d'huile de refroidissement dans ces gicleurs par les perçages respectifs (13) du tube (11). 9. Dispositif selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que le moyen de commande en rotation du tube (11) comprend un moteur électrique (16) agissant sur une extrémité du tube (11), le cas échéant par l'intermédiaire d'un bras de levier. 10. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 9, 30 caractérisé en ce que le tube (11) s'étend en direction longitudinale du bloc cylindres (1) du moteur. 11. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 10, caractérisé en ce que chaque gicleur (6) comprend une conduite (7) dont l'extrémité de pulvérisation d'huile de 35 refroidissement est dirigée vers l'intérieur du piston correspondant (3) et qui est raccordée au conduit (9)formé dans le bloc cylindres (1) coopérant avec le perçage associé (13) du tube (11). 12. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 11, caractérisé en ce que le tube (11) comprend en outre des lumières (14) espacées le long du tube (11) permettant le passage d'huile de refroidissement dans différents canaux menant vers différents points du moteur, tels que les paliers de son vilebrequin (5), l'arbre à cames logé dans la culasse du moteur et autres, quelle que soit la position du tube (11) relativement au bloc cylindres (1). 13. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 12, caractérisé en ce que le tube (11) comprend des joints toriques d'étanchéité relativement au bloc cylindres (1).