Brevet FR2985769A1 — publié le 20130719

BLOC-MOTEUR D'UN MOTEUR A COMBUSTION INTERNE [0001] L'invention concerne un bloc-moteur d'un moteur à combustion interne. L'invention concerne également un véhicule automobile comprenant un moteur à combustion interne incluant ce bloc-moteur. [0002] De façon connue, dans un moteur à combustion interne, une partie des gaz contenus dans une chambre de combustion du moteur fuit vers un carter de bas moteur. Ces gaz sont généralement dénommés gaz de carter, gaz de bas moteur ou encore gaz de « blow-by ». Ces gaz doivent être collectés afin d'éviter une surpression dans le carter de bas moteur, potentiellement à l'origine de dysfonctionnements. Ces gaz de bas moteur contiennent des polluants, notamment de l'huile, et doivent être dépollués avant d'être réutilisés ou rejetés dans l'environnement. [0003] Les moteurs à combustion interne comprennent généralement un système de séparation d'huile (ou « déshuilage ») pour épurer les gaz de carter. Un tel système vise à décanter l'huile présente sous forme de gouttelettes dans les gaz, afin de collecter cette huile et la renvoyer dans le carter de bas moteur. Ce système est parfois disposé le long d'une paroi verticale du bloc cylindre. [0004] Le brevet GB1252115 décrit par exemple un tel système, destiné à déshuiler les gaz de carter issus d'un moteur. Ce système comprend notamment : - un premier conduit de déshuilage s'étendant verticalement, présentant une extrémité basse communiquant avec le carter de bas moteur ; - des parois formant des chicanes dans le premier conduit pour accroître le parcours de l'huile et collecter des gouttelettes ; - un deuxième conduit de récupération d'huile s'étendant verticalement et accolé au premier conduit, présentant une extrémité haute destinée à la collecte de l'huile ruisselant depuis des chicanes supérieures. [0005] Cependant, ce système présente l'inconvénient de mélanger les flux de gaz pollué et d'huile récupérée, ce qui limite l'efficacité du déshuilage et oblige à augmenter son volume. [0006] L'invention vise à résoudre cet inconvénient. L'invention porte ainsi sur un bloc-moteur d'un moteur à combustion interne, comprenant : - un bloc cylindre ; - un carter de bas moteur ; - un premier conduit de déshuilage s'étendant verticalement sur le côté du bloc cylindre, présentant une extrémité basse communiquant avec ledit carter de bas moteur et présentant une extrémité haute ; - un deuxième conduit de récupération d'huile s'étendant verticalement et accolé au premier conduit, présentant une extrémité haute destinée à la collecte d'huile, et présentant une extrémité basse ; ce bloc-moteur comprenant en outre : - une paroi de séparation entre les premier et deuxième conduits s'étendant sur au moins la moitié de la hauteur du premier conduit, la paroi de séparation comportant plusieurs ouvertures ménagées à différentes hauteurs et mettant en communication les premier et deuxième conduits ; et dans lequel le premier conduit comprend une pluralité de chicanes de collecte d'huile, chacune de ces chicanes étant saillante par rapport à la paroi de séparation et configurée pour guider l'huile collectée jusqu'à une ouverture respective de la paroi de séparation. [0007] Ainsi, le flux de gaz est séparé du flux de l'huile récupérée, ce qui accroît l'efficacité de la dépollution. Ainsi, le volume occupé par le dispositif de déshuilage peut être limité pour des performances de dépollution données. [0008] Selon une variante de l'invention, le bloc-moteur comprend un décanteur d'huile, configuré pour décanter de l'huile contenue dans des gaz provenant du carter de bas moteur, et comportant : - un orifice d'entrée de gaz de carter, relié fluidiquement à l'extrémité haute du premier conduit de déshuilage ; - un orifice de sortie d'huile, relié fluidiquement à l'extrémité haute du second conduit de récupération d'huile. [0009] Selon une autre variante de l'invention, l'angle entre la paroi de séparation et une face supérieure d'une chicane saillante par rapport à cette paroi de séparation est compris entre 5° et 30°. [0010] Selon une autre variante de l'invention, les premier et deuxième conduits et les chicanes sont réalisés en une seule pièce d'un même tenant. [0011] Selon une autre variante de l'invention, les premier et deuxième conduits et les chicanes sont réalisés en matière plastique, et le bloc cylindre est réalisé en métal. [0012] L'utilisation de matière plastique plutôt que de matière métallique permet de réduire le coût de fabrication, la complexité géométrique et la masse du bloc-moteur. [0013] Selon une autre variante de l'invention, le deuxième conduit entoure le premier conduit, sur au moins 50% de la périphérie de ce premier conduit. [0014] Selon une autre variante de l'invention, les chicanes sont disposées de telle sorte que la surface géométrique définie par la projection géométrique de la face supérieure de chaque chicane, sur la paroi de séparation par rapport à laquelle elle est en saillie, selon la normale à cette paroi de séparation, recouvre au moins 60% de l'ouverture respective ménagée dans cette paroi de séparation. [0015] Selon une autre variante de l'invention, l'extrémité basse du deuxième conduit de récupération d'huile est reliée fluidiquement par un tuyau au carter de bas moteur. [0016] Selon une autre variante de l'invention, le bloc-moteur comprend deux parois de séparation disposées face-à-face, les chicanes saillant de ces deux parois de séparation étant disposées de manière interdigitée. [0017] Selon un autre aspect, l'invention concerne un véhicule automobile comprenant un moteur, configuré pour mouvoir ce véhicule, ce moteur incluant un bloc-moteur selon l'invention. [0018] 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 illustre un bloc-moteur selon un exemple de mode de réalisation de l'invention ; - la figure 2 illustre une vue éclatée d'un dispositif de déshuilage vertical du bloc-moteur de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue simplifiée en coupe transversale d'une partie supérieure des premier et deuxième conduits du dispositif de la figure 2 - la figure 4 est une vue en coupe latérale du bloc-moteur de la figure 1 ; - la figure 5 est une vue partielle du dispositif de déshuilage vertical suivant le plan de coupe 1-1 de la figure 4 ; - la figure 6 est une représentation schématique d'un décanteur d'huile supérieur ; - la figure 7 est une représentation schématique d'un véhicule automobile comprenant un moteur à combustion interne incluant le bloc-moteur de la figure 1. [0019] La figure 1 représente schématiquement un bloc-moteur 2 d'un moteur à combustion interne. Ce bloc-moteur 2 comprend : - un bloc-cylindres 4 ; - un carter de bas moteur 6 ; - un décanteur d'huile supérieur 30. Comme illustré à la figure 2, le bloc-moteur 2 comporte en outre un dispositif de déshuilage vertical incluant : - un premier conduit 8 de déshuilage ; - un deuxième conduit 14 de récupération d'huile ; - une paroi de séparation 20 entre les premier 8 et deuxième 14 conduits ; [0020] Pour faciliter la lecture des figures, le premier conduit 8 et la paroi de séparation 20 ne sont pas visibles sur la figure 1. [0021] Le premier conduit 8 s'étend sur le côté du bloc-cylindres 4, le long d'une direction verticale V. Ce premier conduit 8 présente une extrémité basse 10 communiquant avec le carter de bas moteur 6, afin de pouvoir collecter des gaz de bas moteur chargés d'huile. Ce premier conduit 8 présente également une extrémité haute 12. [0022] Le deuxième conduit 14 est accolé au premier conduit 8. Ce deuxième conduit 14 s'étend le long d'une direction verticale V. Ce deuxième conduit comprend une extrémité haute 16 destinée à la collecte d'huile, et une extrémité basse 18. [0023] La paroi de séparation 20 s'étend sur au moins 50 % de la hauteur du premier conduit 8, ce qui optimise le nombre d'ouvertures par lesquelles de l'huile collectée dans le premier conduit 8 pourra être déversée dans le deuxième conduit 14. Dans cette description, la hauteur est définie par rapport à la direction verticale V. [0024] On considèrera qu'un conduit est disposé verticalement si sa dimension verticale est supérieure à sa dimension horizontale. [0025] La figure 2 illustre plus précisément la structure interne des premier 8 et deuxième 14 conduits. La paroi de séparation 20 est commune aux premier 8 et deuxième 14 conduits. Cette paroi 20 comporte plusieurs ouvertures 22 ménagées à différentes hauteurs et mettant en communication fluidique les premier 8 et deuxième 14 conduits. Ces ouvertures 22 sont ici des fenêtres de forme rectangulaire. [0026] Le premier conduit 8 comprend en outre une pluralité de chicanes 24 de collecte d'huile. Ces chicanes 24 sont jointes solidairement à la paroi 20, en saillie depuis cette paroi 20 et dirigées vers l'intérieur du premier conduit 8. Chaque chicane 24 comprend : - une face supérieure 26, tournée vers l'extrémité haute 12 ; - une face inférieure. [0027] La face 26 est configurée d'une part pour collecter de l'huile par condensation, et d'autre part pour guider l'huile collectée jusqu'à une ouverture 22 respective de la paroi 20. Dans cet exemple, la face 26 est plane. [0028] Avantageusement, la face 26 d'une chicane 24 est inclinée par rapport à la paroi 20 respective. L'angle formé entre la face 26 d'une chicane 24 et la paroi 20 depuis laquelle s'étend cette chicane 24 est supérieur à 5°, ou 10°. Cet angle est avantageusement inférieur à 30°, ou 25°.Les faces 26 sont avantageusement inclinées par rapport à l'horizontale de façon à guider l'huile jusqu'à leurs ouvertures respectives 22. [0029] La face inférieure d'une chicane 24 est avantageusement recourbée, afin de faciliter la déviation et l'écoulement du gaz circulant dans le premier conduit 8. [0030] Le fonctionnement du déshuilage est sommairement illustré sur la figure 2. Les flèches 21 représentent un flux de gaz de carter, comprenant de l'huile, circulant dans le premier conduit 8, depuis l'extrémité basse 10 et vers l'extrémité haute 12. Ce flux de gaz est dévié par les parties inférieures des chicanes 24. L'huile contenue dans ce gaz est collectée sur les faces 26 par condensation. Cette huile collectée redescend ensuite dans le deuxième conduit 14 sous l'action de la gravité. Les flèches 23 représentent la circulation d'un flux d'huile collectée circulant dans le deuxième conduit 14. Ce flux d'huile correspond d'une part à un écoulement d'huile depuis l'extrémité haute 16 du deuxième conduit 14 et d'autre part à un écoulement d'huile collectée au travers des ouvertures 22 depuis les faces 26. [0031] Dans cet exemple, le bloc-moteur comprend deux parois 20, disposées face-à-face l'une de l'autre, afin de maximiser le déshuilage pour un volume donné du dispositif de déshuilage vertical. Chacune de ces parois 20 comprend une pluralité d'ouvertures 22. Le premier conduit 8 comprend une pluralité de chicanes 24 réparties en hauteur sur ces parois 20. Ces chicanes 24 sont disposées de manière interdigitée. [0032] Le deuxième conduit 14 entoure le premier conduit 8 sur au moins 30%, 40%, ou 50%, de la périphérie de ce premier conduit 8. Ainsi, la récupération d'huile dans le conduit 14 est optimisée et le premier conduit 8 est mieux isolé thermiquement de l'extérieur, ce qui évite un risque de colmatage de celui-ci par formation d'un bouchon de glace. [0033] Dans cet exemple, comme illustré à la figure 3, le premier 8 et le deuxième 14 conduits ont une section transversale de forme rectangulaire. Le deuxième conduit 14 est disposé concentriquement dans cet exemple par rapport au premier conduit 8, et entoure la totalité de la périphérie de ce premier conduit 8. [0034] Le bloc-moteur comprend avantageusement un tuyau 28. Ce tuyau 28 relie fluidiquement l'extrémité basse 18 du second conduit 14 au carter de bas moteur 6, comme illustré sur la figure 4. Ce tuyau 28 est configuré pour permettre l'écoulement de l'huile collectée vers ce carter de bas moteur 6. Ce tuyau 28 est ici un tube flexible en matière plastique. Ce tuyau permet de canaliser l'écoulement de retour d'huile vers le carter de bas moteur et ainsi de limiter un risque d'entrée d'air provenant du premier conduit 8 vers le deuxième conduit 14. [0035] Avantageusement, les chicanes 24 et les ouvertures 22 sont disposées de telle sorte que la surface géométrique définie par la projection géométrique de la face supérieure 26 de chaque chicane 24, sur la paroi de séparation 20 par rapport à laquelle elle est en saillie, selon la normale à cette paroi, recouvre plus de 60% de la surface de l'ouverture 22 respective ménagée dans cette paroi de séparation 20, comme illustré sur la figure 5. Avantageusement, ce recouvrement est au moins égal à 90%. [0036] Avantageusement, les premier 8 et deuxième conduits 14 et les chicanes 24 sont réalisés en une seule pièce d'un même tenant. [0037] Avantageusement, les premier 8 et deuxième conduits 14 et les chicanes 24 sont réalisés en matière plastique, par exemple un matériau thermodurcissable ou thermoplastique, ce qui permet de simplifier la structure du bloc cylindre, et de réduire le poids et le coût du moteur. [0038] La figure 6 représente une vue simplifiée en coupe du décanteur d'huile 30. Ce décanteur 30 comprend notamment : - un orifice d'entrée 32 de gaz ; - un orifice de sortie 34 d'huile. [0039] L'orifice d'entrée 32 est avantageusement relié fluidiquement à l'extrémité haute du premier conduit 8. L'orifice de sortie 34 d'huile est avantageusement relié fluidiquement à l'extrémité haute 16 du deuxième conduit 14. [0040] Le décanteur 30 comprend par exemple un fond incliné et des chicanes 36. Ces chicanes 36 sont configurées pour collecter l'huile et pour la faire ruisseler le long de la paroi inclinée, vers l'orifice 34 de sortie. Le décanteur 30 comprend également un deuxième orifice de sortie 35 de gaz, configuré pour permettre la sortie des gaz du décanteur 30 après déshuilage par les chicanes 36. [0041] La combinaison du décanteur d'huile supérieur 30 au déshuileur vertical permet d'accroître l'efficacité du déshuilage sans pour autant occuper un volume important au-dessus de la culasse. Ainsi, une fonction de déshuilage performante ne se fait pas au détriment de l'encombrement vertical du moteur. L'encombrement vertical du moteur peut notamment poser des problèmes de conception pour l'intégration de fonctions d'absorption de chocs avec des piétons. [0042] La figure 7 illustre schématiquement un véhicule automobile 40. Ce véhicule 40 est équipé d'un moteur 42 à combustion interne, configuré pour mouvoir ce véhicule. Ce moteur 42 inclut le bloc-moteur 2. [0043] D'autres modes de réalisation sont possibles. Dans le mode de réalisation décrit, le bloc-moteur présente une architecture dite de cylindres « en ligne ». En variante, le bloc-moteur peut présenter une architecture différente, par exemple une architecture dite avec des cylindres « en V ». REVENDICATIONS1. Bloc-moteur (2) d'un moteur à combustion interne, comprenant : - un bloc cylindre (4) ; - un carter de bas moteur (6) ; - un premier conduit (8) de déshuilage s'étendant verticalement sur le côté du bloc cylindre (4), présentant une extrémité basse (10) communiquant avec ledit carter de bas moteur (6) et présentant une extrémité haute (12) ; - un deuxième conduit (14) de récupération d'huile s'étendant verticalement et accolé au premier conduit (8), présentant une extrémité haute (16) destinée à la collecte d'huile, et présentant une extrémité basse (18) ; et caractérisé en ce qu'il comprend en outre : - une paroi de séparation (20) entre les premier (8) et deuxième (14) conduits s'étendant sur au moins la moitié de la hauteur du premier conduit (8), la paroi de séparation (20) comportant plusieurs ouvertures (22) ménagées à différentes hauteurs et mettant en communication les premier (8) et deuxième (14) conduits ; et dans lequel le premier conduit (8) comprend une pluralité de chicanes (24) de collecte d'huile, chacune de ces chicanes (24) étant saillante par rapport à la paroi de séparation (20) et configurée pour guider l'huile collectée jusqu'à une ouverture (22) respective de la paroi de séparation (20). 2. Bloc-moteur (2) selon la revendication 1, comprenant un décanteur d'huile (30), configuré pour décanter de l'huile contenue dans des gaz provenant du carter de bas moteur, et comportant : - un orifice d'entrée (32) de gaz de carter, relié fluidiquement à l'extrémité haute (12) du premier conduit (8) de déshuilage ; - un orifice de sortie (34) d'huile, relié fluidiquement à l'extrémité haute (16) du second conduit (14) de récupération d'huile. 2 985 76 9 10 3. Bloc-moteur (2) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l'angle entre la paroi de séparation (20) et une face supérieure (26) d'une chicane (24) saillante par rapport à cette paroi de séparation (20) est compris entre 5° et 30°. 5 4. Bloc-moteur (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les premier (8) et deuxième (14) conduits et les chicanes (24) sont réalisés en une seule pièce d'un même tenant. 5. Bloc-moteur (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les premier (8) et deuxième (14) conduits et les chicanes (24) 10 sont réalisés en matière plastique, et le bloc cylindre (4) est réalisé en métal. 6. Bloc-moteur (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le deuxième conduit (14) entoure le premier conduit (8), sur au moins 50% de la périphérie de ce premier conduit (8). 7. Bloc-moteur (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, 15 dans lequel les chicanes (24) sont disposées de telle sorte que la surface géométrique définie par la projection géométrique de la face supérieure (26) de chaque chicane (24), sur la paroi de séparation (20) par rapport à laquelle elle est en saillie, selon la normale à cette paroi de séparation, recouvre au moins 60% de l'ouverture (22) respective ménagée dans cette paroi de 20 séparation (20). 8. Bloc-moteur (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'extrémité basse (18) du deuxième conduit (14) de récupération d'huile est reliée fluidiquement par un tuyau (28) au carter de bas moteur (6). 9. Bloc-moteur (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, 25 dans lequel deux parois de séparation (20) sont disposées face-à-face, et dans lequel les chicanes (24) saillant de ces deux parois de séparation (20) sont disposées de manière interdigitée. 10. Véhicule automobile (40) comprenant un moteur (42), configuré pour mouvoir ce véhicule, ce moteur (42) incluant un bloc-moteur (2) selon l'une 30 quelconque des revendications précédentes.