Brevet FR2930966A3 — publié le 20091113

FR 2930966 A3 20091113 FR 0853000 A 20080506 i "Système de lubrification multi températures" L'invention propose un système de lubrification pour un moteur à combustion interne, comportant plusieurs circuits de lubrification. L'invention propose plus particulièrement un système de lubrification pour un moteur à combustion interne, comportant un réservoir de liquide de lubrification, une pompe de mise en mouvement du liquide de lubrification, au moins deux circuits de lubrification alimentés par la pompe, dans chacun desquels le io liquide de lubrification circule jusqu'à un composant associé du moteur, et des moyens de régulation de la température du liquide de lubrification Un moteur à combustion interne, par exemple pour un véhicule automobile, comporte de nombreuses pièces en 15 mouvement. Une lubrification de ces pièces, généralement avec de l'huile, permet d'avoir un bon rendement du moteur, limitant ainsi sa consommation. On a représenté à la figure 1 un système de lubrification conventionnel pour un moteur à combustion, qui comporte un 20 réservoir 10 de liquide de lubrification, ou carter. Le réservoir 10 est situé en bas du moteur, pour que tout le liquide de lubrification s'écoule par gravité dans le réservoir 10. Le système de lubrification comporte une pompe 12 qui aspire le liquide de lubrification présent dans le réservoir 10 pour 25 injecter le liquide mis sous pression dans un réseau de distribution du liquide de lubrification, comportant plusieurs circuits de lubrification 14, chacun débouchant sur un composant 15 associé du moteur à lubrifier. Un circuit de retour 30 de liquide de lubrification relie le composant 15 au réservoir 10. 30 Un filtre à huile 16 est agencé en sortie de la pompe, pour bloquer tout composant pouvant endommager les composants du moteur. 2 Au fur et à mesure du fonctionnement du moteur, le liquide de lubrification s'échauffe sous l'effet des contraintes de cisaillement subies par le liquide au niveau du composant 15 lubrifié et par échange thermique avec le moteur. Pour éviter que le liquide de lubrification ne s'échauffe de manière trop importante, ce qui aurait pour conséquence de dégrader prématurément le liquide et le composant 15, le système de lubrification comporte un échangeur thermique 18 permettant de réguler la température du liquide de lubrification. io L'échangeur thermique 18 débouche dans une rampe de distribution 20 du liquide de lubrification, qui alimente les circuits de lubrification 14. Ainsi, l'échangeur thermique 18 est situé en amont par rapport à la rampe 20, de sorte que la température de tout le 15 liquide de lubrification circulant dans la rampe 20, et par conséquent, la température de tout le liquide qui circule dans les différents circuits de lubrification 14, est globalement identique en tout point. Cependant, pour réduire la consommation de carburant du 20 moteur, il est recommandé de lubrifier certains composants 15 du moteur avec un liquide de lubrification dont la température est différente de la température du liquide de lubrification lubrifiant d'autres composants 15 du moteur. Cette recommandation ne peut être suivie par un tel 25 système de lubrification selon l'état de la technique car les circuits de lubrification 14 sont tous alimentés par la rampe 20. L'invention a pour but de proposer un système de lubrification permettant d'avoir des températures de liquide de lubrification différentes, pour des composants différents. 30 Dans ce but, l'invention propose un système de lubrification tel que décrit précédemment, caractérisé en ce que les moyens de régulation sont réalisés de manière que la température du liquide de lubrification circulant dans chaque 3 circuit de lubrification est différente de la température du liquide de lubrification circulant dans chaque autre circuit de lubrification. Selon d'autres caractéristiques de l'invention, prises isolément ou en combinaison : - les moyens de régulation comportent plusieurs régulateurs thermiques dont chacun est associé à un circuit de lubrification. - au moins un des circuits de lubrification comporte une rampe de distribution du liquide de lubrification dans des circuits io de lubrification secondaires, ladite rampe étant agencée en aval par rapport aux régulateurs thermiques dudit circuit de lubrification, de manière que la température du liquide de lubrification circulant dans les circuits secondaires est sensiblement identique dans tous les circuits secondaires. 15 - une rampe de distribution de liquide de lubrification est agencé en amont desdits au moins deux circuits de lubrification et en amont des régulateurs thermiques associés aux circuits de lubrification. - chaque régulateur thermique comporte un échangeur de 20 chaleur du liquide de lubrification avec un liquide de refroidissement du véhicule. - au moins un régulateur thermique comporte un conduit de dérivation agencé en parallèle de l'échangeur de chaleur. - le système de lubrification comporte des moyens de 25 régulation du débit de liquide de lubrification circulant dans chaque circuit de lubrification. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux figures annexées 30 parmi lesquelles : - la figure 1 est une représentation schématique d'un système de lubrification selon l'état de la technique ; 4 - la figure 2 est une représentation schématique d'un système de lubrification selon un premier mode de réalisation de l'invention ; et - la figure 3 est une représentation schématique d'un système de lubrification selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. Dans la description qui va suivre, des éléments identiques, similaires ou analogues seront désignés par les mêmes chiffres de référence. io On a représenté aux figures un système de lubrification pour un moteur à combustion interne par circulation d'un liquide de lubrification tel que de l'huile. Comme décrit précédemment, en référence à un système de lubrification selon l'état de la technique, le système de 15 lubrification comporte un réservoir inférieur 10, communément appelé carter d'huile, une pompe d'alimentation 12, un filtre 16, une rampe 20 de distribution du liquide de lubrification, des circuits de lubrification 14 des composants 15 du moteur et des circuits de retour 30 de liquide de lubrification vers le réservoir 20 10. Les composants 15 du moteur sont par exemple les pistons, les paliers d'arbre à cames, un turbo compresseur, ou un vilebrequin. Le système comporte aussi des moyens 18 de régulation 25 de la température du liquide de lubrification. Conformément à l'invention, les moyens de régulation 18 sont réalisés de manière que la température du liquide de lubrification circulant dans chaque circuit de lubrification 14 est différente de la température du liquide de lubrification dans un ou 30 plusieurs autres circuits de lubrification 14. Pour cela, les moyens de régulation comportent plusieurs régulateurs thermiques 18 qui sont répartis dans le système de lubrification. De préférence chaque régulateur thermique 18 est associé à un circuit de lubrification 14. Ainsi, il est possible, par un réglage de chaque régulateur thermique 18, d'ajuster la température du liquide de lubrification 5 circulant dans le circuit de lubrification 14 en fonction de la température recommandée pour le composant 15 du moteur à lubrifier. Selon le mode de réalisation de l'invention représenté à la figure 2, la rampe 20 est agencée directement en aval du filtre 16, io et alimente chaque circuit de lubrification 14. Par conséquent, chaque régulateur thermique 18 est agencé en aval de la rampe 20. De plus, lorsque un circuit de lubrification 14 alimente plusieurs composants 15 du moteur, ici deux composants 15, et 15 dont la température du liquide de lubrification est sensiblement identique, le régulateur thermique 18 du circuit débouche sur un embranchement du type en "Y", divisant le flux de liquide en deux circuits secondaires 22 du circuit de lubrification 14 reliés à chaque branche du "Y". 20 La température du liquide de lubrification dans ces circuits secondaires 22 d'un même circuit de lubrification 14 est identique pour les deux circuits secondaires 22, et elle est différente de la température du liquide de lubrification circulant dans chaque autre circuit de lubrification 14. 25 On a représenté à la figure 3 un autre mode de réalisation de l'invention selon lequel le système de lubrification comporte deux circuits de lubrification 14 situés en aval du filtre 16. Le système de lubrification comporte à cet effet un embranchement en "Y" agencé directement en aval du filtre 16. 30 Selon ce mode de réalisation, et conformément à l'invention, un régulateur thermique 18 est associé à chaque circuit de lubrification 14. Le système de lubrification selon ce mode de réalisation comporte une rampe de distribution 20 qui est agencée dans l'un des circuits de lubrification 14, en aval du régulateur thermique 18 associé au circuit de lubrification 14. Plusieurs circuits secondaires 22 sont raccordés à la rampe 20. Par conséquent, la température du liquide de lubrification dans ces circuits secondaires 22 est identique dans tous les circuits secondaires 22 du circuit de lubrification 14. io Par contre, la température du liquide de lubrification dans ces circuits secondaires 22 est différente de la température du liquide de lubrification dans l'autre circuit de lubrification 14. Selon un mode de réalisation préféré, chaque régulateur thermique 18 comporte un échangeur de chaleur 24, du type 15 huile-eau, qui est relié au circuit de refroidissement du véhicule, pour échanger de la chaleur entre le liquide de lubrification et le liquide de refroidissement. Selon le mode de réalisation représenté à la figure 2, chaque régulateur thermique 18 comporte en outre un conduit de 20 dérivation 26 situé en parallèle de l'échangeur de chaleur 24, et une vanne de distribution 28 répartissant le liquide de lubrification dans l'un et/ou l'autre de l'échangeur de chaleur 24 et du conduit de dérivation 26, en fonction de la température du liquide de lubrification à l'entrée du régulateur thermique 18, et de la 25 quantité de chaleur à échanger avec le liquide de refroidissement. Au démarrage du moteur, le liquide de refroidissement se réchauffe plus rapidement que le liquide de lubrification, jusqu'à une température régulée. Par conséquent, dans un premier temps, l'échange de 30 chaleur dans l'échangeur de chaleur 24 s'effectue de manière à réchauffer le liquide de lubrification. Ensuite, lorsque la température du liquide de lubrification est égale à la température régulée du liquide de refroidissement, 7 la vanne commute pour qu'une majorité du liquide de lubrification circule dans le conduit de dérivation 26. Cela permet d'échauffer encore le liquide de lubrification. Ensuite, lorsque la température du liquide de lubrification a atteint une température prédéfinie, la vanne 28 commute de nouveau pour qu'une partie du liquide de lubrification circule dans l'échangeur de chaleur 24 l'autre partie du liquide de lubrification circulant dans le conduit de dérivation 26. Cela permet alors de maintenir la température du liquide de lubrification à la io température prédéfinie. Selon le mode de réalisation de l'invention représenté à la figure 3, un régulateur thermique 18 est uniquement composé d'un échangeur de chaleur 24. Selon encore un autre aspect de l'invention, le système de 15 lubrification selon l'invention comporte aussi des moyens de régulation du débit de liquide de lubrification circulant dans chaque circuit de lubrification 14. En effet, la rampe 20, les échangeurs de chaleur 24 et les conduits de dérivation 26 produisent des pertes de charge 20 différentes. Ainsi, lors de la régulation de la température du liquide de lubrification dans un circuit de lubrification 14, la variation de pertes de charge totales peut provoquer des variations de débit, qui sont compensées par les moyens de régulation. 25 REVENDICATIONS1. Système de lubrification pour un moteur à combustion interne, comportant un réservoir (10) de liquide de lubrification, une pompe (12) de mise en mouvement du liquide de lubrification, au moins deux circuits de lubrification (14) alimentés par la pompe (12), dans chacun desquels le liquide de lubrification circule jusqu'à un composant (15) associé du moteur, et des moyens de régulation (18) de la température du liquide de lubrification, io caractérisé en ce que les moyens de régulation (18) sont réalisés de manière que la température du liquide de lubrification circulant dans chaque circuit de lubrification (14) est différente de la température du liquide de lubrification circulant dans chaque autre circuit de lubrification (14). 15 2. Système de lubrification selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les moyens de régulation (18) comportent plusieurs régulateurs thermiques (18) dont chacun est associé à un circuit de lubrification (14). 3. Système de lubrification selon la revendication 20 précédente, caractérisé en ce que au moins un des circuits de lubrification (14) comporte une rampe (20) de distribution du liquide de lubrification dans des circuits de lubrification secondaires (22), ladite rampe (20) étant agencée en aval par rapport aux régulateurs thermiques (18) dudit circuit de 25 lubrification (14), de manière que la température du liquide de lubrification circulant dans les circuits secondaires (22) est sensiblement identique dans tous les circuits secondaires (22). 4. Système de lubrification selon la revendication 2, caractérisé en ce que une rampe (20) de distribution de liquide de 30 lubrification est agencé en amont desdits au moins deux circuits de lubrification (14) et en amont des régulateurs thermiques (18) associés aux circuits de lubrification (14). 9 5. Système de lubrification selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que chaque régulateur thermique (18) comporte un échangeur de chaleur (24) du liquide de lubrification avec un liquide de refroidissement du véhicule. 6. Système de lubrification selon la revendication précédente, caractérisé en ce que au moins un régulateur thermique (18) comporte un conduit de dérivation (26) agencé en parallèle de l'échangeur de chaleur (24). 7. Système de lubrification selon l'une quelconque des io revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (28) de régulation du débit de liquide de lubrification circulant dans chaque circuit de lubrification (14).