Brevet FR2920480A1 — publié le 20090306

TITRE : MOTEUR À COMBUSTION INTERNE La présente invention concerne, de façon générale, le domaine, de la gestion de la thermique de l'huile de 5 carter de moteur à combustion interne. Plus particulièrement, l'invention concerne un moteur à combustion interne comportant un carter moteur, ce carter comportant : - au moins une chambre de combustion adaptée pour 10 le passage d'un piston du moteur, cette chambre comportant une paroi périphérique de chambre de combustion ; - au moins une chambre de refroidissement distincte de la chambre de combustion et s'étendant le long d'au 15 moins une portion de ladite paroi périphérique de chambre de combust:Lon ; - au moins une conduite de circulation d'huile moteur distincte des chambres de combustion et de refroidissement et s'étendant le long d'une paroi de 20 ladite au moins une chambre de refroidissement, cette conduite comportant une entrée d'huile et une sortie d'huile éloignée de l'entrée d'huile. Les carters de moteur à combustion comporte plusieurs zones fonctionnelles, dont . 25 - une zone destinée à permettre une combustion relativement chaude (chambre de combustion) - une zone (chambre de refroidissement) destinée à la circulation de liquide de refroidissement du moteur tel que de l'eau ; et 30 - une autre zone (conduite de circulation d'huile) destinée à permettre un retour d'huile généralement par écoulement gravitaire après que cette huile soit passée dans la zone à lubrifier. Dans ce contexte, la présente invention a pour but de proposer un moteur possédant une capacité d'échange 5 thermique fluide caloriporteur/huile. A cette fin, le moteur à combustion de l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu'en donne le préambule défini précédemment, est essentiellement caractérisé en ce que la conduite de 10 circulation d'huile comporte une zone de forme allongée s'étendant à l'intérieur de la conduite cette zone de forme allongée ayant une première extrémité disposée à plus grande proximité de l'entrée d'huile que de la sortie, et ayant une seconde extrémité disposée à plus 15 grande proximité de la sortie d'huile que de l'entrée, la seconde extrémité étant plus proche de la chambre de refroidissement que ne l'est la première extrémité. Grâce à cette zone allongée formée à l'intérieur de la conduite, l'huile s'écoulant de l'entrée vers la 20 sortie d'huile de la conduite a tendance à se rapprocher de la chambre de refroidissement lors de cet écoulement favorisant ainsi son refroidissement par proximité avec la chambre de refroidissement. Grâce à cette caractéristique la conduite de retour 25 d'huile présente également une fonction d'échange thermique entre le liquide de refroidissement et l'huile (réchauffage de l'huile lors des phases de démarrage du moteur ou refroidissement de l'huile lors des phases de fonctionnement � en continu � du moteur) s'y écoulant. 30 Préférentiellement les entrée et sortie d'huile sont situées à des extrémités opposées de la conduite de circulation d'huile. Cette conduite de circulation d'huile est sensiblement rectiligne. On peut par exemple faire en sorte que la zone de forme allongée soit une nervure se projetant vers l'intérieur de la conduite de circulation d'huile. Ce mode de réalisation est particulièrement avantageux car le fait que la zone de forme allongée soit projetée vers l'intérieur de la conduite en fait une forme intrusive dans l'écoulement d'huile ce qui favorise ainsi l'orientation du flux vers la chambre de refroidissement. On peut par exemple faire en sorte que la chambre de refroidissement soit située entre la chambre de combustion et la conduite de circulation d'huile. Ce mode de réalisation permet d'améliorer l'efficacité de la chambre de refroidissement qui permet le refroidissement conjoint de l'huile de la conduite et de la chambre de combustion. On peut par exemple faire en sorte que le moteur comporte une pompe de circulation d'huile adaptée pour alimenter l'entrée d'huile de la conduite de circulation d'huile. On peut par exemple faire en sorte qu'une portion de la zone allongée soit une portion de spirale. Ce mode de réalisation permet d'acheminer l'huile en suivant un rayon de courbure relativement régulier ce qui augmente la quantité d'huile transportée par la zone allongée et augmente ainsi l'efficacité de l'invention. On peut par exemple faire en sorte qu'une le moteur comporte une seconde zone (voire une 3ème ou une 4ème plusieurs...) de forme allongée disposée à l'intérieur de la conduite de circulation d'huile, dont une première extrémité est disposée à plus grande proximité de l'entrée d'huile que de la sortie, et dont une seconde extrémité est disposée à plus grande proximité de la sortie d'huile que de l'entrée, seconde extrémité de la seconde zone de forme allongée étant plus proche de la chambre de refroidissement que ne l'est ladite première extrémité de la seconde zone allongée, les premières extrémités des formes allongées étant reliées entre elles et les seconde extrémités des formes allongées étant éloignées l'une de l'autre. Chaque zone de forme allongée est ainsi adaptée pour guider de l'huile d'une partie de la conduite de circulation d'huile éloignée de la chambre de refroidissement vers une partie de la conduite de circulation d'huile relativement rapprochée de la chambre de refroidissement. Chacune des zones de formes allongées constitue ainsi un guide d'huile interne à la conduite. On peut par exemple faire en sorte que la seconde zone de forme allongée ait la forme d'une portion de spirale. Ce mode de réalisation favorise l'écoulement continu de l'huile le long de la portion de spirale. 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 une vue en coupe transversale d'une portion de carter de moteur de l'art antérieur ; la figure 2 représente une vue de dessus de la portion de carter de moteur de l'art antérieur représentée à la figure 1 ; la figure 3 représente une vue en coupe transversale d'une portion de carter du moteur selon l'invention dont la conduite de circulation d'huile comporte une zone de forme allongée adaptée pour conduire de l'huile s'écoulant dans cette conduite vers une paroi de la conduite proche d'une chambre de refroidissement ; la figure 4 représente une vue de dessus de la portion de carter de moteur de l'invention représentée à la figure 3. La figure 1 présente un moteur 1 de l'art antérieur doté d'un carter 2 dans lequel sont formés : - une chambre de combustion 3 qui est ici prévue pour permettre le coulissement d'un piston ; - une chambre de refroidissement 5 formée le long de la paroi périphérique 4 de la chambre de combustion 3, cette chambre de refroidissement 5 étant prévue pour permettre la circulation de fluide caloporteur (par exemple ce fluide caloporteur est de l'eau) ; - une conduite de circulation d'huile moteur 6 prévue pour permettre le retour de l'huile du haut vers le bas du carter moteur une fois que cette huile a été utilisée pour lubrifier des pièces du moteur telles qu'un arbre à cames. Sur ce moteur 1 de l'art antérieur, on s'aperçoit que la conduite de circulation d'huile 6 qui est inclinée (inclinaison non visible sur le schéma) permet l'écoulement de l'huile 0 sur une portion de paroi de la conduite qui est éloignée de la chambre de refroidissement 5. Au contraire avec le moteur de l'invention, l'huile à tendance à circuler dans la conduite 6, le long d'une portion de paroi 7 de conduite 6 qui jouxte la chambre de refroidissement 5. Cette invention favorise donc les échanges thermiques entre l'huile et le fluide caloriporteur moteur transitant via la conduite de circulation d'huile 6. Pour cela, le carter 2 du moteur de l'invention 1 comprend à l'intérieur de la conduite de circulation d'huile 6 des première et seconde zones de formes allongées 10 et 12 qui sont en l'occurrence des portions de spirales. Chaque zone de forme allongée 10 ou 12 s'étend à l'intérieur de la conduite de circulation d'huile 6 en partant de la paroi de cette conduite 6. Chaque zone de forme allongée 10, 12 est adaptée pour guider l'huile s'écoulant par gravité vers la paroi 7 qui sépare la conduite 6 de la chambre de refroidissement 5. Chaque zone de forme allongée 10 et 12 est une nervure en forme de portion de spirale formée à la surface interne de la conduite et s'étendant depuis cette surface vers l'intérieur de la conduite 6. Ces formes allongées sont reliées entre elles à proximité de l'entrée d'huile 8 de la conduite et s'écartent l'une de l'autre en allant vers la sortie 9 de la conduite 6. En vue de dessus, sur la figure 4, ces deux zones de formes allongées qui ont chacune une forme de portion de spire forment un fer à cheval incliné en direction de la chambre de refroidissement 5. La première zone de forme allongée 10 comporte : - une première extrémité l0a proche de l'entrée 8 de la conduite de circulation 6 et éloignée de la sortie 9 de la conduite 6 ; et - une seconde extrémité 10b proche de la sortie 9 de la conduite de circulation 6 et éloignée de l'entrée 8. La flèche F indique la trajectoire de l'huile dans la conduite du moteur selon l'invention et montre que cette trajectoire s' infléchie vers la paroi 7 qui jouxte la chambre de refroidissement 5 du fait de la présence de l'excroissance intérieure à la conduite formée par les zones 10 et 12. Le moteur selon l'invention comporte deux chambres de combustion 3 et 13 cylindriques et parallèles entre elles, la chambre de refroidissement 5 s'étend autour de ces deux chambres 3 et 13 pour les refroidir ensemble. La conduite de circulation d'huile se trouve placée le long de la paroi 7 de la chambre de refroidissement et à proximité de la jonction entre les parois cylindriques des chambres de combustion 3 et 13. Ainsi le carter moteur de l'invention possède un plan de symétrie parallèle aux axes principaux des chambres de combustion cylindriques et les première et seconde zones de formes allongées sont symétriques entre elles vis-à-vis de ce plan de symétrie. Cette caractéristique favorise les échanges thermiques avec l'huile moteur. Revendications 1) Moteur à combustion interne (1) comportant un carter moteur (2), ce carter (2) comportant : - au moins une chambre de combustion (3) adaptée pour le passage d'un piston du moteur, cette chambre (3) comportant une paroi périphérique (4) de chambre de combustion (3) ; - au moins une chambre de refroidissement (5) distincte de la chambre de combustion (3) et s'étendant le long d'au moins une portion de ladite paroi périphérique (4) de chambre de combustion (3) ; - au moins une conduite de circulation d'huile moteur (6) distincte des chambres de combustion (3) et de refroidissement (5) et s'étendant le long d'une paroi (7) de ladite au moins une chambre de refroidissement (5), cette conduite (6) comportant une entrée d'huile (8) et une sortie d'huile (9) éloignée de l'entrée d'huile (8), caractérisé en ce que : la conduite de circulation d'huile (6) comporte une zone de forme allongée (10) s'étendant à l'intérieur de la conduite (6) et dont une première extrémité (10a) est disposée à plus grande proximité de l'entrée d'huile (8) que de la sortie (9), et dont une seconde extrémité (10b) est disposée à plus grande proximité de la sortie d'huile (9) que de l'entrée(8), la seconde extrémité (10b) étant plus proche de la chambre de refroidissement (5) que ne l'est la première extrémité (l0a). 2) Moteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la zone de forme allongée (10) est une nervure se projetant vers l'intérieur de la conduite de circulation d'huile (6). 3) Moteur selon l'une au moins des revendications précédentes, caractérisé en ce que la chambre de refroidissement (5) est située entre la chambre de combustion (3) et la conduite de circulation d'huile (6). 4) Moteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une pompe de circulation d'huile adaptée pour alimenter l'entrée d'huile(8) de la conduite de circulation d'huile (6). 5) Moteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une portion de la zone allongée (10) est une portion de spirale. 6) Moteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte une seconde zone de forme allongée (12) disposée à l'intérieur de la conduite de circulation d'huile (6) dont une première extrémité est disposée à plus grande proximité de l'entrée d'huile (8) que de la sortie (9), et dont une seconde extrémité est disposée à plus grande proximité de la sortie d'huile (9) que de l'entrée (8), la seconde extrémité de la seconde zone de forme allongée (12) étant plus proche de la chambre de refroidissement (5) que ne l'est la première extrémité de la seconde zone de forme allongée (5), les premières extrémités de zones de formes allongées (10, 12) étant reliées entre elles et les seconde extrémités des zones formes allongées (10, 12) étant éloignées l'une de l'autre. 7) Moteur selon la revendication 6, caractérisé en ce que la seconde zone de forme allongée (12) a la forme 30 d'une portion de spirale.