Brevet FR2928290A3 — publié le 20090911

FR 2928290 A3 20090911 FR 0851386 A 20080304 Procédé pour l'ébavurage d'un circuit de lubrification d'un vilebrequin d'un moteur à combustion interne et outil pour la mise en oeuvre du procédé L'invention concerne un procédé pour l'ébavurage d'un circuit interne de lubrification qui s'étend dans le corps d'un vilebrequin d'un moteur à combustion interne et un outil pour la mise en oeuvre du procédé. L'invention concerne plus particulièrement un procédé pour l'ébavurage d'un circuit interne de lubrification qui s'étend dans le io corps d'un vilebrequin d'un moteur à combustion interne, le vilebrequin comportant au moins un tourillon et un maneton et le circuit interne de lubrification comportant : - un premier conduit interne qui relie un premier orifice de lubrification situé dans une paroi périphérique du tourillon à un 15 second orifice de lubrification situé dans une paroi périphérique du maneton ; - un second conduit interne qui relie le premier orifice de lubrification à un troisième orifice de lubrification situé dans ladite paroi périphérique du tourillon ; 20 - un embranchement interne qui raccorde le premier conduit avec le second conduit et qui est situé au voisinage du premier orifice de lubrification. Dans les moteurs thermiques conventionnels, du type à combustion interne et à mouvement alternatif, le vilebrequin 25 comporte au moins un tourillon qui est monté tournant dans un palier du bloc cylindres et au moins un maneton qui est monté tournant dans une tête de bielle. L'énergie fournie par la combustion du carburant est transmise aux roues motrices par l'intermédiaire de la bielle qui 30 est solidaire d'un piston mobile et qui entraîne en rotation le vilebrequin. Traditionnellement, la lubrification du vilebrequin consiste à acheminer de l'huile de graissage sous pression sur les 2 surfaces de portée cylindriques du vilebrequin qui sont constituées par la paroi cylindrique du tourillon tournant dans un coussinet du palier associé du carter cylindres et par la paroi cylindrique du maneton tournant dans un coussinet de la tête de bielle associée. L'huile de graissage en provenance d'une pompe d'alimentation est acheminée vers le palier du carter cylindres par des ajutages. Le vilebrequin comporte un circuit interne de lubrification io qui s'étend dans le corps du vilebrequin et qui comporte un premier conduit qui s'étend de façon inclinée dans un bras du vilebrequin, depuis un premier orifice de la paroi cylindrique du tourillon jusqu'à un second orifice de la paroi cylindrique du maneton, afin d'acheminer l'huile depuis le tourillon jusqu'au 15 maneton. De façon complémentaire, une portion du coussinet qui est associé au tourillon comporte une rainure en demi cercle autour de l'axe de rotation du vilebrequin, afin d'acheminer l'huile depuis le premier orifice jusqu'au premier conduit incliné pendant un 20 demi tour de rotation du vilebrequin, pour lubrifier la paroi cylindrique du maneton. Habituellement, la demi-rainure est agencée dans une partie supérieure du coussinet, du côté du carter cylindre, car ce côté est celui qui supporte les charges les moins fortes lors du 25 fonctionnement du moteur. Dans le cas des moteurs les plus performants, le circuit interne de lubrification comporte un second conduit qui s'étend diamétralement dans le tourillon du vilebrequin, depuis le premier orifice de la paroi cylindrique du tourillon jusqu'à un second 30 orifice de la paroi cylindrique du tourillon. Le second conduit diamétral est raccordé avec le premier conduit incliné en formant un embranchement, afin de permettre 3 une lubrification continue de la paroi cylindrique du maneton pendant un tour complet de rotation du vilebrequin. Le premier conduit incliné et le second conduit diamétral sont chacun réalisés au cours d'une opération d'usinage, par exemple par forage ou par perçage du vilebrequin. Une telle opération d'usinage consiste à réaliser successivement le second conduit diamétral du tourillon puis le premier conduit incliné du maneton, selon un sens d'usinage depuis le maneton vers le tourillon. io Un inconvénient d'une telle opération d'usinage est le risque de formation de bavures, ou copeaux, qui sont constituées par le métal usiné du vilebrequin et qui sont formées sur l'arête de l'embranchement du conduit incliné et du conduit diamétral, à l'intersection des deux conduits. 15 Lorsque les bavures se détachent et qu'elles sont entraînées entre la paroi cylindrique du tourillon et le coussinet associé ou entre la paroi cylindrique du maneton et le coussinet associé, les bavures risquent de provoquer des arrachements de matière et une rupture du film d'huile. 20 Cette rupture peut provoquer une destruction des coussinets ainsi que la détérioration du tourillon et du maneton du vilebrequin, entraînant la destruction du moteur. Il est connu de mettre en oeuvre des techniques d'ébavurage dans le but de supprimer les bavures présentent 25 dans l'embranchement des conduits du circuit de lubrification. Parmi ces techniques, il est connu d'introduire un outil de perçage dans le conduit diamétral selon un sens opposé au sens d'introduction de l'outil qui a servi à percer le conduit diamétral. Avec cette technique, on constate un pourcentage élevé de 30 bavures qui ne sont pas éliminées, mais qui sont repoussées dans le conduit incliné. Dès lors, il est nécessaire de compléter cette technique par une étape supplémentaire d'ébavurage qui consiste à 4 introduire manuellement un goupillon dans le circuit de lubrification. Toutefois, cette étape supplémentaire ne permet pas d'éliminer toutes les bavures, notamment les bavures du type morfil, qui sont constituées par du métal subsistant sur l'arête de l'embranchement des conduits. L'invention propose un procédé d'ébavurage qui permet, de façon simple et rapide, d'éliminer la totalité des bavures dans l'embranchement des conduits du circuit de lubrification du io vilebrequin. Dans ce but, l'invention propose un procédé pour l'ébavurage d'un circuit interne de lubrification du type décrit précédemment, caractérisé en ce qu'il est mis en oeuvre au moyen d'un outil comportant au moins une buse qui est apte à 15 projeter des particules solides en un jet, et en ce que le procédé comporte une étape d'ébavurage qui consiste à agencer la buse dans une position d'ébavurage dans laquelle ledit jet est orienté en direction de l'embranchement, afin d'ébavurer une arête dudit embranchement par projection desdites particules solides sur 20 l'embranchement. Selon d'autres caractéristiques de l'invention : - la buse est agencée en regard du premier orifice de lubrification lorsque la buse occupe sa position d'ébavurage ; - le procédé comporte successivement : 25 -- une étape de blocage de la buse dans sa position d'ébavurage par un premier moyen de blocage de la buse ; - - une étape de blocage du vilebrequin dans une position fixe par rapport à la buse par un second moyen de blocage du vilebrequin ; 30 -- l'étape d'ébavurage de l'embranchement du circuit de lubrification ; - - une étape de nettoyage du circuit de lubrification ébavuré. L'invention propose aussi un outil pour la mise en oeuvre du procédé, caractérisé en ce que les particules solides qui sont projetée par la buse sont projetées au moyen d'un fluide sous pression. 5 Selon une autre caractéristique, le fluide sous pression est de l'air comprimée. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux io dessins annexés parmi lesquels : - la figure 1 est une vue schématique de face en section partielle, illustrant un vilebrequin qui comporte un premier conduit et un second conduit d'un circuit de lubrification qui sont raccordés entre eux par un embranchement, et une buse dans 15 une position d'ébavurage de l'embranchement ; - la figure 2 est une vue de détail en section, illustrant l'embranchement et la buse de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue de détail en section similaire à celle de la figure 2, illustrant une variante de la position 20 d'ébavurage de la buse. Dans la suite de la description, des éléments similaires, analogues ou identiques seront désignés par des mêmes numéros de référence. On utilisera à titre non limitatif les orientations 25 longitudinale, verticale et transversale selon le trièdre L, V, T représenté aux figures. On adoptera aussi les termes supérieur et inférieur en référence à la direction verticale du repère L, V, T. La figure 1 représente un vilebrequin 10 d'un moteur à 30 combustion interne (non représenté) d'un véhicule automobile. Le vilebrequin 10 présente un axe principal A transversal et il comporte cinq tourillons 12 dont chacun est apte à être monté tournant dans un palier (non représenté) du bloc cylindres 6 (non représenté) du moteur pour le guidage en rotation du vilebrequin autour d'un axe A de rotation. De plus, le vilebrequin 10 comporte quatre manetons 14 dont chacun est apte à être monté tournant dans une tête de bielle (non représentée) associée. Le vilebrequin 10 est ici réalisé en matériau métallique. Pour des raisons de clarté, seul un tourillon 12a parmi les cinq tourillons 12 et seul un maneton 14a parmi les quatre manetons 14 sont décrits dans la suite de la description. io Le tourillon 12a présente une forme de révolution autour de l'axe A, et il est délimité radialement par une paroi cylindrique 16. Le maneton 14a présente une forme de révolution autour d'un axe transversal qui est décalé radialement par rapport à 15 l'axe A, et le maneton 14a est délimité radialement par une paroi cylindrique 18. Le vilebrequin 10 comporte un bras 20 de manivelle qui s'étend globalement radialement et verticalement, afin de raccorder le tourillon 12a et le maneton 14a. 20 De plus, le vilebrequin 10 comporte un circuit 22 interne de lubrification, pour lubrifier la paroi cylindrique 16 du tourillon 12a et la paroi cylindrique 18 du maneton 14a. A cet effet, le circuit 22 de lubrification comporte un premier conduit 22a cylindrique et un second conduit 22b 25 cylindrique. Le premier conduit 22a s'étend dans le maneton 14a et dans le bras 20 de manivelle du vilebrequin 10, dans un plan vertical transversal et selon un axe B qui coupe l'axe A du vilebrequin A. 30 Le premier conduit 22a incliné relie un premier orifice 24a inférieur de lubrification qui est situé dans la paroi cylindrique 16 du tourillon 12a, à un second orifice 24b de lubrification qui est situé dans la paroi cylindrique 18 du maneton 14a. 7 Le second conduit 22b s'étend diamétralement dans le tourillon 12a du vilebrequin 10 selon un axe C vertical, depuis le premier orifice 24a inférieur, jusqu'à un troisième orifice 24c supérieur de lubrification qui est situé dans la paroi cylindrique 16 du tourillon 12a. Comme l'illustre la figure 2, le premier conduit 22a et le second conduit 22b sont agencés de façon à se couper pour former un embranchement 26 qui les raccorde entre eux. L'embranchement 26 est donc situé à l'intersection de l'axe io B du premier conduit 22a et de l'axe C du second conduit 22b, l'intersection des deux axes est ici globalement située dans le premier orifice 24a de lubrification. L'embranchement 26 comporte une arrête 30 constituée par l'intersection cylindre-cylindre du premier conduit 22a et du 15 second conduit 22b. Le circuit 22 de lubrification est réalisé au cours d'une opération d'usinage qui consiste à réaliser successivement une première étape de perçage du second conduit 22b diamétral, puis une seconde étape de perçage du premier conduit 22a incliné 20 selon un sens d'usinage depuis le maneton 14a vers le tourillon 12a. Cette opération d'usinage est par exemple réalisée au moyen d'un foret hélicoïdal. On a représenté à la figure 2 une bavure 28 qui est formée 25 sur l'arête 30 de l'embranchement 26 et qui est constituée par le métal usiné du vilebrequin 10. La bavure 28 est ici située à l'extrémité d'une portion interne en pointe du tourillon 12a, qui est interposée entre le premier conduit 22a et le second conduit 22b. 30 De manière générale, la bavure 28 est située sur toute l'arête 30. 8 On a représenté à la figure 1 un outil 32 pour l'ébavurage du circuit interne 22 de lubrification, et plus particulièrement pour l'ébavurage de l'embranchement 26. L'outil 32 comporte une buse 34 de la forme d'un tuyau cylindrique dont une extrémité libre 36 est apte à projeter des particules solides 38 en un jet 39. Les particules solides 38 sont du type grenaille, comme des grains de coques dures de noyaux de fruits, des grains de silicate de verre, des grains de matériau plastique et des grains io de cendre d'alumine. La buse 34 est apte à occuper une position d'ébavurage, représentée aux figures 1 et 2, dans laquelle la buse 34 est agencée en regard du premier orifice 24a de lubrification et est orientée en direction de l'embranchement 26, afin d'ébavurer 15 l'arête 30 de l'embranchement 26 et la bavure 28 par projection des particules solides 38 sur l'embranchement 26. Comme l'illustre la figure 2, le jet 39 formé par la projection des particules solides 38 présente ici une forme sensiblement évasée d'amont en aval selon le sens de projection 20 des particules solides 38. L'étendue de la zone ébavurée dépend de la forme du jet 39 des particules solides 38, du diamètre de la buse 34 et de la distance entre l'extrémité 36 de la buse 34 et du premier orifice 24a. 25 Les particules solides 38 sont projetées au moyen d'un fluide sous pression qui est ici de l'air comprimée. A cet effet, la buse 34 est alimentée en air par un compresseur (non représenté) et elle est alimentée en particules solides 38 par un réservoir (non représenté). 30 Selon un autre aspect, l'outil 32 comporte un premier moyen de blocage de la buse 34 dans sa position d'ébavurage, qui est ici constitué par un socle 40 représenté en partie à la figure 1. 9 De plus, l'outil 32 comporte un second moyen de blocage 42 du vilebrequin 10 dans une position fixe, qui est par exemple monté sur un bâti (non représenté), et qui est schématisé à la figure 1 par deux couples de flèches opposées. Le second moyen de blocage 42 du vilebrequin 10 est par exemple constitué par un premier mors (non représenté) qui coopère avec une première extrémité axiale du vilebrequin 10 et un second mors (non représenté) qui coopère avec une seconde extrémité axiale du vilebrequin 10. io Enfin, l'outil 32 comporte des moyens de commande de projection des particules solides 38 par la buse 34, grâce à quoi un opérateur est apte à commander la projection des particules solides 38, par exemple par appui sur un bouton de commande (non représenté). 15 L'ébavurage de l'embranchement 26 du circuit 22 de lubrification est réalisé au cours d'un procédé d'ébavurage. Le procédé comporte une première étape de blocage de la buse 34 dans sa position d'ébavurage par le socle 40 qui constitue un premier moyen de blocage 40 de la buse 34. 20 Ensuite, le vilebrequin 10 est bloqué dans une position fixe par rapport à la buse 34 par le second moyen de blocage 42 du vilebrequin 10, au cours d'une étape de blocage du vilebrequin 10. La seconde étape est suivie d'une troisième étape 25 d'ébavurage de l'embranchement 26 du circuit 22 de lubrification au cours de laquelle les particules solides 38 sont projetées sur l'embranchement 26 par la buse 34 afin de détacher la bavure 28 et d'ébavurer l'arête 30 de l'embranchement 26. A la suite de la troisième étape, l'arête 30 de 30 l'embranchement est ébavurée et elle présente une forme sensiblement arrondie, sans angle vif. Enfin, le procédé comporte une quatrième étape de nettoyage du circuit 22 de lubrification ébavuré, par exemple par i0 soufflage d'air sur le vilebrequin 10 et dans le circuit 20 de lubrification, afin d'extraire du circuit 22 de lubrification un éventuel résidu des particules solides 38. Selon une variante de réalisation du procédé, la deuxième étape et/ou la troisième étape sont réalisées manuellement par un opérateur. A cet effet, la buse 34 est alimentée en air compressée et en particules solides 38 par un tuyau souple (non représenté), de sorte que l'opérateur est apte à entraîner la buse 34 dans sa io position d'ébavurage. Selon une variante d'utilisation représentée à la figure 3, l'intersection de l'axe B du premier conduit 22a et de l'axe C du second conduit 22b est située globalement en aval du premier orifice 24a de lubrification selon le sens de projection des 15 particules solides 38, de sorte que l'embranchement 26 est agencé plus en profondeur dans le corps du tourillon 12a. Le premier conduit 22a s'étend ici depuis le second conduit 22b. Selon cette variante, l'extrémité libre 36 de la buse 34 est 20 agencée dans le second conduit 22b lorsque la buse 34 occupe sa position d'ébavurage, afin d'ébavurer l'embranchement 26 de manière efficace. Selon une autre variante non représentée, lorsque la buse 34 occupe sa position d'ébavurage, elle est agencée de façon à 25 projeter les particules solides 38 sur le bord du premier orifice 24a afin de l'ébavurer. Enfin, selon une autre variante non représentée, chaque tourillon 12 du vilebrequin 10 est similaire au tourillon 12a précédemment décrit, de sorte que chaque tourillon 12 comporte 30 un embranchement d'un circuit de lubrification et un premier orifice de lubrification. Selon cette variante, l'outil 32 comporte une pluralité de buses supplémentaires qui sont portées par le socle 40 et qui 2928290 Il sont agencées de sorte que chaque buse supplémentaire est agencée en regard du premier orifice d'un tourillon 12 associé afin d'ébavurer l'embranchement du tourillon 12 associé, au cours d'une même étape d'ébavurage. 5 L'outil 32 permet de s'affranchir de l'étape manuelle d'ébavurage de l'embranchement 26 au moyen d'un goupillon ou d'un outil similaire et de réaliser l'ébavurage de façon rapide. De plus, l'outil 32 permet un ébavurage écologique qui n'emploie pas de produits polluants, à l'inverse de certains io procédés d'ébavurage comme un ébavurage électrochimique employant un électrolyte corrosif. REVENDICATIONS 1. Procédé pour l'ébavurage d'un circuit (22) interne de lubrification qui s'étend dans le corps d'un vilebrequin (10) d'un moteur à combustion interne, le vilebrequin (10) comportant au moins un tourillon (12a) et un maneton (14a) et le circuit (22) interne de lubrification comportant : -un premier conduit interne (22a) qui relie un premier orifice (24a) de lubrification situé dans une paroi (16) périphérique du tourillon (12a) à un second orifice (24b) de lubrification situé dans une paroi (18) périphérique du maneton (14a) ; - un second conduit interne (22b) qui relie le premier orifice (24a) de lubrification à un troisième orifice (24c) de lubrification situé dans ladite paroi (16) périphérique du tourillon (12a) ; - un embranchement interne (26) qui raccorde le premier conduit (22a) avec le second conduit (22b) et qui est situé au voisinage du premier orifice (24a) de lubrification, caractérisé en ce que le procédé est mis en oeuvre au moyen d'un outil (32) comportant au moins une buse (34) qui est apte à projeter des particules solides (38) en un jet (39), et en ce que le procédé comporte une étape d'ébavurage qui consiste à agencer la buse (34) dans une position d'ébavurage dans laquelle ledit jet (39) est orienté en direction de l'embranchement (26), afin d'ébavurer une arête (30) dudit embranchement (26) par projection desdites particules solides (38) sur l'embranchement (26). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la buse (34) est agencée en regard du premier orifice (24a) de lubrification lorsque la buse (34) occupe sa position d'ébavurage. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte successivement :13 - une étape de blocage de la buse (34) dans sa position d'ébavurage par un premier moyen de blocage (40) de la buse (34) ; - une étape de blocage du vilebrequin (10) dans une 5 position fixe par rapport à la buse (34) par un second moyen de blocage (42) du vilebrequin (10) ; - l'étape d'ébavurage de l'embranchement (26) du circuit (22) de lubrification ; - une étape de nettoyage du circuit (22) de lubrification lo ébavuré. 4. Outil (32) pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les particules solides (38) qui sont projetée par la buse (34) sont projetées au moyen d'un fluide sous pression. 15 5. Outil (32) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le fluide sous pression est de l'air comprimée.