Brevet FR2910087A1 — publié le 20080620

PIED DE BIELLE DE MOTEUR A COMBUSTION INTERNE La présente invention concerne une bielle de moteur à combustion interne comportant des moyens de rétention de lubrifiant dans le pied de bielle. L'invention concerne plus particulièrement une bielle de moteur à combustion interne comportant une bague de pied de bielle améliorant la lubrification de l'alésage d'axe du pied de bielle qui est apte à recevoir un axe d'entraînement d'un piston du moteur. Une bielle de moteur à combustion interne a pour fonction de relier un piston au vilebrequin. La bielle relie un axe d'entraînement du piston à sa première extrémité et un maneton d'un vilebrequin à sa seconde extrémité. La bielle comporte un pied de bielle recevant l'axe d'entraînement du piston et comporte une tête de bielle reliée au vilebrequin du moteur. Afin de réduire la friction entre l'axe d'entraînement du piston et le pied de bielle mobile en pivotement autour de l'axe, le pied de bielle comporte souvent une bague circulaire, dite bague antifriction, recouverte ou constituée de métal antifriction, par exemple du bronze. Cependant, il est souhaitable de lubrifier efficacement les surfaces de friction du pied de bielle, pour éviter un grippage entre le pied de bielle et l'axe du piston. L'une des techniques d'alimentation en lubrifiant de l'alésage du pied de bielle consiste à équiper le pied de bielle d'un ou plusieurs conduits dans sa partie supérieure. Ainsi, l'huile de refroidissement du moteur, issue notamment de la voûte du piston, est acheminée par les conduits dans l'alésage du pied de bielle. La publication EP 0 450 679 propose un pied de bielle comportant un conduit dans sa partie supérieure permettant l'entrée du lubrifiant dans l'alésage du pied de bielle. La bague antifriction comporte une rainure s'étendant sur une partie de la circonférence de la bague à partir du conduit d'alimentation en lubrifiant. Cependant cette technique ne répond que partiellement au problème du grippage de l'axe du piston et du pied de bielle en augmentant la quantité 2910087 2 d'huile dans la bague antifriction. En effet, l'huile canalisée à l'intérieur de la rainure du pied de bielle par le conduit d'alimentation, peut en ressortir directement par ce même conduit. Le but de l'invention, est de proposer un pied de bielle amélioré, 5 permettant une lubrification adaptée de l'alésage du pied de bielle, et permettant de disposer d'une réserve de lubrifiant suffisante pour éviter un grippage entre le pied de bielle et l'axe du piston. Dans ce but, l'invention propose une surface interne du pied de bielle présentant au moins une rainure périphérique à chaque conduit 10 d'alimentation. Selon d'autres caractéristiques de l'invention, le pied de bielle comprend une bague circulaire logée dans un alésage du pied de bielle, la surface interne du pied de bielle étant formée par la surface interne de la bague. 15 La portion de la surface interne située entre la rainure et le conduit d'alimentation peut former un épaulement entre ladite rainure et ledit conduit d'alimentation. La rainure périphérique peut être oblongue ou en losange. La rainure périphérique peut être symétrique par rapport à l'axe du 20 conduit d'alimentation. La profondeur du profil de la rainure peut varier. La profondeur de la rainure peut être sensiblement égale à 0 ,3 mm et l'aire de la rainure peut être comprise entre 20 et 50 mm2. La rainure peut présenter au moins une arête vive par rapport à la 25 surface interne. La rainure peut présenter au moins une arête sensiblement tangente à la surface interne. L'arête de la rainure la plus proche du conduit d'alimentation peut être une arête tangente à la surface interne et l'arête la plus éloignée du conduit 30 peut être une arête vive. L'invention sera désormais décrite dans des exemples en référence aux dessins annexés suivants : 2910087 3 - la figure 1 est un schéma d'une bielle selon l'invention sur laquelle est monté un piston; - la figure 2 est une coupe d'une partie du pied de bielle de la figure 1; - la figure 3 est une vue de dessus de la figure 2 ; et 5 - La figure 4 est une vue de dessus d'une variante du pied de bielle de l'invention. En référence aux figures 1 à 3, une bielle 8 comporte un pied de bielle 10 portant l'axe 6 d'entraînement du piston et comporte une tête de bielle 4 reliée au vilebrequin du moteur. 10 Le pied de bielle 10 est lubrifié et fonctionne en régime mixte. Le pied de bielle 10 est formé dans le corps principal 12 de la bielle, et présente un alésage 14 dans lequel une bague anti-friction 16 circulaire est logée. Cette bague anti-friction 16 est recouverte ou constituée de métal antifriction, par exemple du bronze ou du cupronickel. 15 Le pied de bielle 10 ainsi constitué, présente une surface externe 18 définie par l'enveloppe externe du corps principal 12 de la bielle, et une surface interne 20 définie par la face interne de la bague anti-friction 16. La bague antifriction 16 circulaire reçoit l'axe d'entraînement du piston (non représenté sur les figures). 20 Pour améliorer la lubrification, le pied de bielle 10 présente un conduit 22 d'alimentation en lubrifiant comme de l'huile. Ce conduit 22 est réalisé par un alésage radial traversant le pied de bielle 10 de sa surface externe 18 vers sa surface interne 20. Dans cet exemple le conduit est situé verticalement dans l'axe longitudinal de la bielle afin de recueillir au mieux l'huile du moteur 25 qui éclabousse le pied de bielle 10. La surface interne 20 du pied de bielle 10 présente une rainure 24. Cette rainure 24 est périphérique à l'arrivée du conduit d'alimentation 22 sur la surface interne 20. Ainsi la portion 30 de la surface interne située entre la rainure 24 et le conduit d'alimentation 22 forme un épaulement entre ladite 30 rainure 24 et ledit conduit d'alimentation 22. Dans cet exemple, la rainure 24 est symétrique par rapport à l'axe du conduit d'alimentation 22. En effet, la rainure 24 prend une forme oblongue 2910087 4 pour entourer l'arrivée du conduit 22 comme sur la figure 2, mais la rainure 24 peut aussi être circulaire, rectangulaire ou en forme de losange comme sur la figure 4. La rainure 24 définie deux arêtes sur la surface interne 20 du pied de 5 bielle 10 : une première arête 26, dite intérieure, qui est la plus proche de l'arrivée du conduit 22 sur la surface interne 20, et une seconde arête 28, dite extérieure, qui est la plus éloignée de l'arrivée du conduit 22 sur la surface interne 20. L'arête intérieure 26 forme un angle faible avec la surface interne 20. 10 Cette arête 26 est quasiment tangente à la surface interne 20. L'arête extérieure 28 forme un angle élevé avec la surface interne 20. Cet angle doit cependant être inférieur à 90 de manière à ce que l'arête extérieure 28 soit une arête vive mais pas trop agressive pour éviter le phénomène de raclage du lubrifiant. 15 La profondeur de la rainure 24 varie donc le long de son profil. Pour garantir un bon fonctionnement du pied de bielle 10, le volume de lubrifiant stocké dans la rainure 24 est obtenu avec une rainure 24 de profondeur d'environ 0,3 mm et d'une aire comprise entre 20 et 50 mm2. De façon non limitative, la rainure 24 peut être réalisée par matriçage 20 avant la mise en forme de la bague 16. Le fonctionnement de l'invention est le suivant : Lors d'un premier cycle de la bielle, les efforts d'inertie sur le lubrifiant permettent au lubrifiant de s'introduire dans la bague 16 de pied de bielle 10 par le conduit d'alimentation en lubrifiant 22. La rainure 24 permet de piéger 25 le lubrifiant dans la bague antifriction 16. En effet l'épaulement 30 formé par la portion 30 de la surface interne 20 située entre la rainure 24 et le conduit d'alimentation 22 forme empêche le lubrifiant contenu dans la rainure de s'échapper par le conduit 22. Lors du cycle suivant de la bielle, le lubrifiant stocké dans la rainure 24 est accéléré, puis il s'écoule vers la zone du pied 30 de bielle 10 sur laquelle s'exerce les efforts de la charge en fonctionnement hydrodynamique. De ce fait le lubrifiant lubrifiera toute la surface interne 20 du pied de bielle 10. 2910087 5 Un des avantages de cette invention, est donc de pouvoir stocker une partie du lubrifiant dans le pied de bielle 10 grâce à la rainure 24, et de minimiser les fuites de lubrifiant par le conduit d'alimentation 22 par lequel il est entré dans le pied de bielle 10. 5 REVENDICATIONS 1. Bielle (8) de moteur à combustion interne comprenant un pied de bielle (10), ledit pied de bielle (10) comportant une surface externe (18) et une surface interne (20) supportant un axe, ledit pied de bielle (10) comprenant au moins un conduit (22) d'alimentation en lubrifiant traversant le pied de bielle (10) de sa surface externe (18) vers sa surface interne (20), caractérisée en ce que la surface interne (20) présente au moins une rainure (24) périphérique à chaque conduit d'alimentation (22). 2. Bielle (8) de moteur selon la revendication 1, caractérisée en ce que le pied de bielle (10) comprend une bague circulaire (16) logée dans un alésage (14) du pied de bielle (10), la surface interne (20) du pied de bielle (10) étant formée par la surface interne de la bague (16). 3. Bielle (8) de moteur selon une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la portion (30) de la surface interne située entre la rainure (24) et le conduit d'alimentation (22) forme un épaulement entre ladite rainure (24) et ledit conduit d'alimentation (22). 4. Bielle (8) de moteur selon une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la rainure périphérique (24) est oblongue. 5. Bielle (8) de moteur selon une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que la rainure périphérique (24) est en losange. 6. Bielle (8) de moteur selon une des revendications précédentes, 30 caractérisée en ce que la rainure périphérique (24) est symétrique par rapport à l'axe du conduit d'alimentation (22). 2910087 7 7. Bielle (8) de moteur selon une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la profondeur du profil la rainure (24) varie. 8. Bielle (8) de moteur selon une des revendications précédentes, 5 caractérisée en ce que l'aire de la rainure (24) est comprise entre 20 et 50 mm2. 9. Bielle (8) de moteur selon une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la profondeur de la rainure (24) est sensiblement 10 égale à 0 ,3 mm. 10. Bielle (8) de moteur selon une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la rainure (24) présente au moins une arête vive par rapport à la surface interne. 11. Bielle (8) de moteur selon une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la rainure (24) présente au moins une arête sensiblement tangente à la surface interne. 20 12. Bielle (8) de moteur selon une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'arête (26) de la rainure (24) la plus proche du conduit d'alimentation (22) est une arête tangente à la surface interne (20) et l'arête (28) la plus éloignée du conduit (22) est une arête vive. 15