Brevet FR3065255A1 — publié le 20181019

BOUCHON DE CIRCUIT D'HUILE AVEC PASSAGE ET AJUTAGE D'HUILE Domaine technique de l'invention La présente invention se rapporte au domaine des véhicules automobiles et concerne une pompe haute pression d'alimentation en carburant. L'invention concerne une pompe d'injection de carburant à haute pression, notamment de gasoil, pour moteur de véhicule automobile, comprenant un poussoir incluant un corps de poussoir, un axe de rotation fixe par rapport au corps de poussoir, un galet monté à rotation par rapport au corps de poussoir autour de l'axe de rotation fixe et un palier disposé entre l'axe de rotation et le galet, le galet étant apte coopérer avec une came solidaire d'un vilebrequin du moteur. L'invention concerne plus particulièrement une lubrification du contact du galet de la pompe haute pression avec une came solidaire en rotation d'un vilebrequin mobile en rotation à l'intérieur d'une chambre intérieure d'un moteur thermique de véhicule automobile. L'invention concerne également un circuit d'huile d'un moteur à combustion interne de véhicule automobile comportant une pompe haute pression de carburant agencée à proximité de la face d'accouplement d'un carter-cylindres d'un moteur thermique. Etat de la technique L'invention concerne un moteur à combustion interne de véhicule automobile comportant un vilebrequin mobile en rotation autour d'un axe longitudinal du moteur. L'alimentation en carburant du moteur est effectuée grâce à une pompe haute pression qui remplace un carburateur et qui est actionnée par la rotation du vilebrequin. La pompe haute pression de carburant est conventionnellement une pompe à plateau qui comporte un arbre d'entrée entraînant en rotation un plateau 3065255 2 qui est incliné par rapport à l'axe et qui est susceptible de solliciter des pistons axiaux montés mobiles dans des chambres dans lesquelles est admis puis éjecté le carburant. Différents agencements de pompes haute pression fixés à un moteur 5 thermique sont connus. Selon une manière connue, une pompe haute pression est fixée extérieure au moteur et peut être entraînée indirectement par le vilebrequin par l'intermédiaire d'un système de transmission de mouvement, comprenant des poulies et au moins une bande de transmission qui peut être une chaîne ou une 10 courroie. Selon un autre agencement, la pompe haute pression est actionnée par une came fixée à un arbre mobile en rotation autour d'un axe parallèle à l'axe du vilebrequin, ledit arbre est entrainé en rotation par le vilebrequin grâce à un dispositif de transmission comprenant des roues d'entrainement sensiblement 15 coplanaires et fixées à l'extrémité du vilebrequin et de l'arbre mobile et une courroie entourant lesdites roues ou grâce à une came fixée au vilebrequin et partageant le même axe de rotation. La pompe haute pression peut également être actionnée par une came fixée directement au vilebrequin et partageant le même axe de rotation. 20 Il est connu de l'état de la technique et notamment de la publication FR3011588-Al une came montée mobile en rotation autour d'un axe confondu avec l'axe d'un vilebrequin de moteur thermique de véhicule automobile pour actionner une pompe haute pression d'alimentation en carburant de moteur thermique. Ladite came est disposée entre deux bras dudit vilebrequin. 25 Un inconvénient de ce type d'agencement est un accroissement de l'encombrement du moteur thermique notamment dans le sens longitudinal du moteur, peu conforme avec les restrictions des dimensions de l'espace du moteur dans les véhicules. Pour réduire l'encombrement du moteur thermique, on connait 30 également un agencement de pompe haute pression à une extrémité 3065255 3 longitudinale du moteur tournée vers la face accouplement ; la came d'actionnement est alors fixée solidaire d'une extrémité du vilebrequin à proximité d'un volant d'inertie. Dans le domaine de telles pompes d'injection de carburant, la vitesse de 5 rotation du galet est importante due au diamètre de la came qui est implantée sur le vilebrequin. Il est nécessaire de prévoir une lubrification efficace des éléments mobiles constituant la pompe haute pression. Une solution actuelle de lubrification consiste à lubrifier au moyen de gicleurs formés dans le corps de poussoir et injectant à leur sortie l'huile sur les 10 flancs du palier, ce qui ne permet pas d'assurer une bonne homogénéité et un bon débit d'huile dans le palier. Il existe aussi une problématique de fournir une bonne alimentation de la pompe haute pression en lubrifiant en termes de pression et de refroidissement, tout en étant simple et économique. 15 Une solution connue d'une telle alimentation consiste en une circulation d'huile à l'extérieur du support de la pompe d'injection de carburant et spécifiquement dédiée à la fonction d'alimentation en lubrifiant de la pompe d'injection. Il s'agit d'une solution complexe, onéreuse et induisant des pertes de charges élevées pour le lubrifiant. 20 Le but de l'invention est de remédier à ces problèmes et un des objets de l'invention est un agencement particulier de la came d'actionnement d'une pompe haute pression d'alimentation de carburant à une extrémité du vilebrequin. Bref résumé de l'invention 25 L'objet de l'invention concerne un circuit de lubrification d'une pompe haute pression de carburant agencée à une extrémité du moteur thermique tournée vers la face d'accouplement comprenant un conduit de lubrification creusé dans une paroi du moteur, ledit conduit étant simple à obtenir et avec une réduction de coûts de fabrication. 3065255 4 L'objet de l'invention concerne plus particulièrement un circuit de lubrification d'un moteur thermique de véhicule automobile agencé à une extrémité longitudinale du moteur tournée vers la face d'accouplement du moteur, comportant : 5 - un conduit d'amenée d'huile à une culasse, creusé dans un carter- cylindres, - un conduit de lubrification d'une pompe haute pression actionnée par une came fixée solidaire à un vilebrequin du moteur, - une rampe principale longitudinale d'alimentation en huile 10 orthogonale connectée avec chacun des deux conduits, caractérisé en ce que le conduit d'amenée s'étend sensiblement parallèle à la face d'accouplement dans le prolongement du conduit de lubrification à une extrémité duquel est disposé un ajutage de réduction de débit d'huile. 15 De manière avantageuse, le conduit d'amenée s'étend dans le prolongement du conduit de lubrification, ce qui peut réduire le nombre d'opération de fabrication et notamment de perçage des conduits dans la paroi du carter-cylindres du moteur. Les conduits s'étendent sensiblement parallèlement à la face d'accouplement du moteur et notamment du carter- 20 cylindres facilitant l'opération de perçage. L'ajutage permet une réduction du débit d'huile en direction de la pompe haute pression. Selon d'autres caractéristiques de l'invention : - le conduit d'amenée et le conduit de lubrification sont cylindriques et présentent un diamètre intérieur identique. 25 De manière avantageuse, les deux conduits sont faciles à obtenir et notamment en utilisant les mêmes outils. - le conduit d'amenée et le conduit de lubrification sont coaxiaux. 3065255 5 De manière avantageuse, le conduit d'amenée et le conduit de lubrification sont issus d'une même opération notamment de perçage avec les mêmes outils. - l'ajutage est formé par une bague annulaire comportant des orifices 5 radiaux de diamètres différents, coaxiale avec la rampe principale et insérée à l'intérieur de ladite rampe pour recouvrir les débouchés de chacun des deux conduits en présentant un orifice radial devant chacun des débouchés de conduits d'amenée et de lubrification. De manière avantageuse, l'ajutage est formé par l'insertion d'une bague 10 annulaire dans l'extrémité de la rampe principale, ladite bague comportant des orifices radiaux de diamètres différents et étant coaxiale avec la rampe principale. Ladite bague vient recouvrir les débouchés de chacun des débouchés des deux conduits dans la rampe principale, de façon à présenter un orifice radial devant chacun des débouchés. Les diamètres différents des orifices radiaux de la bague 15 permettent donc d'obtenir un débit d'huile différent dans le conduit d'amenée vers la culasse, notamment plus fort, du débit dans le conduit de lubrification en direction de la pompe haute pression. - la section de l'orifice radial en vis-à-vis du débouché du conduit de lubrification est inférieure à la section de l'orifice radial en vis-à-vis du débouché 20 du conduit d'amenée dans la rampe principale. De manière avantageuse, il est suffisant de réduire le diamètre de section de l'orifice en vis-à-vis du débouché du conduit de lubrification pour obtenir un débit juste au besoin. - la bague est partie d'un bouchon d'obturation d'une extrémité de la 25 rampe principale débouchant de la face d'accouplement du moteur. De manière avantageuse, la bague est partie d'un bouchon d'obturation de l'extrémité de la rampe principale côté accouplement, ce qui permet d'une part de réduire les références des pièces à monter et d'autre part un positionnement axial simple de la bague. - le bouchon d'obturation comporte un moyen d'indexation. 3065255 6 De manière avantageuse, le bouchon comporte un moyen d'indexation apte à assurer un positionnement angulaire précis de la bague partie du bouchon. - le moyen d'indexation comprend une encoche radiale s'étendant depuis une paroi périphérique du bouchon et reçue dans une entaille creusée dans une 5 paroi du moteur. De manière avantageuse, le bouchon comporte une encoche radiale s'étendant radialement depuis une paroi périphérique du bouchon, ladite encoche est reçue dans une entaille creusée dans la paroi du moteur et notamment du carter cylindres ce qui permet un positionnement angulaire précis 10 de la bague par rapport à la paroi du carter-cylindres. - le bouchon est monté à l'extrémité d'accouplement de la rampe principale par frettage. De manière avantageuse, le bouchon est monté à l'extrémité d'accouplement de la rampe principale par frettage, en positionnant au préalable 15 l'encoche du bouchon en regard de l'entaille creusée dans la paroi du carter- cylindres, l'opération étant simple d'exécution. Brève description des figures D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on 20 se reportera aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique d'un carter-cylindres du moteur avec la face accouplement. - la figure 2 est une vue schématique de dessous d'un carter-cylindres du moteur avec la face accouplement. 25 -la figure 3 est une vue schématique de coupe longitudinale d'une extrémité du moteur côté accouplement du moteur avec un agencement d'une pompe haute pression. 3065255 7 - la figure 4 est une vue schématique de coupe longitudinale d'une extrémité du moteur côté accouplement du moteur avec un agencement d'une pompe haute pression. - la figure 5 est une vue schématique du bouchon selon l'invention sous 5 un premier angle. - la figure 6 est une vue du bouchon sous un autre angle. Description détaillée des figures Dans la description qui va suivre, des chiffres de référence identiques désignent des pièces identiques ou ayant des fonctions similaires. 10 La description qui suit peut prendre en compte l'axe longitudinal X du moteur et l'axe vertical Z orthogonal dirigée vers le haut du véhicule. Il faut noter que la direction longitudinale X est par rapport au moteur thermique et de ce fait est orthogonale à la direction longitudinale du véhicule pour un moteur monté transversalement. 15 Dans la description qui suit, on distingue une face accessoires du moteur de laquelle débouche une première extrémité d'accessoires du vilebrequin autour de laquelle est montée au moins une roue (non représentée) pour entrainer en rotation des axes des éléments accessoires (non représentés) du moteur tels que la pompe à eau, et une face d'accouplement de laquelle débouche l'extrémité 20 d'accouplement du vilebrequin diamétralement opposée à la première extrémité et connectée avec un volant d'inertie et une boite de vitesses (non représentée). De manière connue, selon les figures 1 et 2, un moteur thermique ou à combustion interne de véhicule automobile comprend un carter-cylindres 10 comportant au moins un cylindre 11 dans lequel un piston (non représenté) est 25 apte à coulisser en un mouvement de va-et-vient selon l'axe vertical Z dudit cylindre et une culasse (non représentée) recouvrant la partie supérieure du carter-cylindres tournée vers un capot de moteur du véhicule. Les mouvements du piston sont entrainés par une variation en volume d'une chambre à combustion délimitée par la paroi du au-moins un cylindre, ledit piston et la 306 5 2 5 5 8 culasse. Le piston est lié à un vilebrequin (non représenté) agencé selon un axe longitudinal X du moteur sensiblement horizontal et orthogonal à l'axe vertical Z. Les mouvements de coulissement en va-et-vient du piston entrainent un mouvement en rotation du vilebrequin. 5 Une pompe haute pression 12 est associée au moteur pour injecter dans la chambre à combustion du carburant via des injecteurs par exemple. Elle est agencée du côté face accouplement 100 du carter-cylindres 10 pour réduire l'encombrement du moteur. Ladite pompe comporte un corps sensiblement cylindrique 14 fixé selon une direction inclinée par rapport par exemple à l'axe 10 vertical Z et comportant une extrémité d'actionnement 15 débouchant dans une chambre d'actionnement 18 délimitée par la paroi du carter-cylindres. La pompe haute pression comprend un poussoir présentant à cette extrémité d'actionnement un rouleau d'entrainement 13 et à l'extrémité opposée 17, suivant la direction dans laquelle se pratique le déplacement de translation aller-retour 15 du poussoir, des éléments dédiés à la mise en pression du carburant. Le rouleau d'entrainement 13 roule en appui sur une surface d'entrainement, ladite surface présente des ondulations et est mobile, liée à la rotation du vilebrequin. Cette surface d'entrainement est par exemple une surface périphérique d'une came (non représentée) de forme sensiblement oblongue qui est fixée solidaire en 20 rotation au vilebrequin autour de son axe de rotation qui est orthogonal au plan de la came et confondu avec l'axe du vilebrequin. La vitesse de rotation du rouleau d'entrainement 13 est importante et il est nécessaire de prévoir une lubrification efficace du palier disposé entre le rouleau et son axe de montage relativement au corps de poussoir. 25 Ainsi, pour son fonctionnement, la pompe haute pression 12 doit comprendre des éléments de lubrification assurant une lubrification efficace du contact glissant entre le carter de guidage et le corps de poussoir et du contact mécanique entre la came et le rouleau 13. L'invention concerne un agencement de la pompe haute pression 30 d'alimentation de carburant actionnée à l'aide d'une came d'actionnement disposée à l'extrémité d'accouplement du vilebrequin tournée vers la face 3065255 9 accouplement 100 du moteur et plus particulièrement le circuit de lubrification 50 du moteur comprenant la lubrification pour ladite pompe. Dans le circuit de lubrification 50 circule du liquide de lubrification qui peut être de l'huile provenant d'une rampe principale 20 d'alimentation en huile. 5 D'une part, la rampe principale 20 d'huile doit permettre la lubrification des éléments tournant disposés dans la culasse tels que des paliers d'arbre à cames ou des linguets d'actionnement. Un conduit d'amenée 21 est ainsi creusé dans le carter-cylindres présentant un débouché 22 d'un premier côté dans la rampe principale 20 et un second débouché du côté opposé de la face supérieure 10 23 du carter-cylindres en vis-à-vis avec la culasse comme représenté dans les figures 3 et 4. De manière préférentielle, le conduit d'amenée comporte un axe sensiblement parallèle à l'axe vertical Z. Ledit conduit d'amenée 21 s'étend ainsi sensiblement parallèlement à la face d'accouplement 100 selon une direction 15 verticale. Il est à noter que pour certains moteurs pour éviter certaines canalisations par exemple, le conduit d'amenée peut être incliné par rapport à l'axe vertical Z ou ne pas s'étendre parallèlement à la face d'accouplement 100 sans que cela impacte sur la portée de l'invention. Le conduit d'amenée 21 est de manière préférentielle obtenu par un perçage dans le carter-cylindres 10. 20 D'autre part, la rampe principale 20 doit permettre d'acheminer de l'huile à destination de la pompe haute pression 12. Un conduit de lubrification 25 est ainsi creusé dans le carter-cylindres selon l'axe vertical Z présentant un premier débouché 26 dans la rampe principale et un second débouché du côté opposé dans la chambre d'actionnement 18 sensiblement en regard avec le rouleau 25 d'entrainement 13 de la pompe haute pression 12. L'axe du conduit de lubrification 25 est donc sensiblement incliné par rapport à l'axe de pompe haute pression 12. Selon le mode de réalisation de l'invention représenté dans les figures 3 et 4, le conduit de lubrification 25 est dans le prolongement du conduit d'amenée 30 21. Plus particulièrement les deux conduits de lubrification 25 et d'amenée 21 3065255 10 sont coaxiaux et obtenus par la même opération de perçage ; ils présentent donc un diamètre intérieur identique. Toutefois le besoin en huile pour la lubrification de la pompe haute pression est bien inférieur à celui pour la lubrification des éléments de la culasse. 5 II est nécessaire de réduire le débit d'huile s'écoulant dans le conduit de lubrification 25 pour ne pas perturber le débit d'huile dans le conduit d'amenée 21. Le conduit de lubrification comporte donc un ajutage 30 pour réduire le débit d'huile. Tel que représenté dans les figures 3 et 4, l'ajutage 30 est formé par un 10 orifice étroit 28 de section réduite traversant radialement une bague annulaire 27. Ladite bague annulaire est insérée dans la rampe principale 20 et elle est coaxiale avec ladite rampe. De manière préférentielle, le diamètre extérieur de la bague annulaire 27 est légèrement supérieur au diamètre intérieur de la rampe principale pour 15 permettre un montage par frettage. La bague annulaire 27 comporte ainsi un orifice large 29 et l'orifice étroit 28 traversant sensiblement radialement la bague annulaire. L'orifice large 29 est disposé entourant le débouché 22 du conduit d'amenée 21 et le diamètre de l'orifice large est de manière préférentielle supérieur au diamètre du conduit 20 d'amenée 21 pour ne pas entrainer des pertes de charge dans l'écoulement de l'huile en direction de la culasse. L'orifice étroit 28 est disposé en regard avec le débouché 26 du conduit de lubrification 25 dans la rampe principale 20 et il présente donc un diamètre différent et plus particulièrement très inférieur au diamètre du conduit de 25 lubrification 25 et de l'orifice large 29. De l'huile pourra ainsi s'évacuer vers le bas et la culasse sans perturber le débit d'huile pour la lubrification de la culasse. Selon le mode de réalisation représenté en figures 3 à 6, la bague annulaire 27 est partie d'un bouchon d'obturation 31 de la rampe principale. Le bouchon d'obturation 31 comprend ainsi une plaque 32 sensiblement 30 cylindrique prolongée axialement par la bague annulaire 27. Une encoche radiale 3065255 11 34 s'étend depuis la paroi périphérique 33 de la plaque cylindrique 32 pour être reçue au montage dans une entaille complémentaire creusée 35 dans la paroi du carter-cylindres. L'association de l'encoche et de l'entaille forme un poka-yoke et permet une fiabilité de montage du montage et plus particulièrement de 5 l'agencement de la bague annulaire 27 pour présenter l'orifice large 29 devant le débouché 22 du conduit d'amenée et l'orifice étroit 28 en regard avec le débouché 26 du conduit de lubrification. Le bouchon d'obturation 31 est présenté avec la bague annulaire en regard avec le débouché de la rampe principale 20 en réalisant l'association de 10 l'encoche 34 avec l'entaille 35. Le bouchon est ensuite enfoncé dans la rampe principale jusqu'à l'atteinte d'une butée pour assurer le positionnement axial optimal de la bague annulaire. Ainsi positionnée, la bague annulaire présente l'orifice large entourant le débouché 22 du conduit d'amenée et l'orifice étroit en vis-à-vis avec le débouché 15 26 du conduit de lubrification. Les débits d'huile dans chacun des deux conduits sont donc maitrisés. L'objet de l'invention est atteint : le circuit de lubrification comprend une branche dirigée vers la culasse et une autre branche vers la pompe haute pression, les deux branches sont formées par des conduits obtenus par une 20 même opération de perçage traversant la rampe principale et les débits d'huile dans chacune des branches est régulé à l'aide d'une simple bague annulaire partie d'un bouchon d'obturation de la rampe principale 20. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas aux seules formes d'exécution présentées décrites ci-dessus à titre d'exemples, elle en embrasse 25 au contraire toutes les variantes. C'est ainsi notamment que le bouchon peut présenter une lame s'étendant axialement pour limiter la section du débouché 26 du conduit de lubrification 25. REVENDICATIONS1. Circuit de lubrification (50) d'un moteur thermique de véhicule automobile agencé à une extrémité longitudinale du moteur tournée vers la face d'accouplement (100) du moteur, comportant : un conduit d'amenée (21) d'huile à une culasse, creusé dans un carter-cylindres (10) un conduit de lubrification (25) d'une pompe haute pression (20) actionnée par une came fixée solidaire à un vilebrequin du moteur, une rampe principale (20) longitudinale d'alimentation en huile orthogonale connectée aux deux conduits, caractérisé en ce que le conduit d'amenée (21) s'étend sensiblement parallèle à la face d'accouplement (100) dans le prolongement du conduit de lubrification (25) à une extrémité duquel est disposé un ajutage (30) de réduction de débit d'huile. 2. Circuit de lubrification (50) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le conduit d'amenée (21) et le conduit de lubrification (25) sont cylindriques et présentent un diamètre intérieur identique. 3. Circuit de lubrification (50) selon la revendication 2, caractérisé en 20 ce que le conduit d'amenée (21) et le conduit de lubrification (25) sont coaxiaux. 4. Circuit de lubrification (50) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'ajutage (30) est formé par une bague annulaire (27) comportant des orifices radiaux (28,29) de diamètres différents, coaxiale avec la rampe principale et insérée à l'intérieur de ladite rampe pour 25 recouvrir les débouchés (22,26) de chacun des deux conduits en présentant un orifice radial devant un débouché de chacun des conduits d'amenée (21) et de lubrification (25). 5. Circuit de lubrification (50) selon la revendication 4, caractérisé en ce que la section de l'orifice radial (28) en vis-à-vis du débouché (26) du conduit 30 de lubrification (25) est inférieure à la section de l'orifice radial (29) entourant le débouché (22) du conduit d'amenée (21) dans la rampe principale (20). 306 5 2 5 5 13 6. Circuit de lubrification (50) selon l'une quelconque des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que la bague annulaire (27) est partie d'un bouchon d'obturation (31) d'une extrémité de la rampe principale (20) débouchant de la face d'accouplement (100). 7. Circuit de lubrification (50) selon la revendication 6, caractérisé en ce que le bouchon d'obturation (31) comporte un moyen d'indexation (34). 8. Circuit de lubrification selon la revendication 7, caractérisé en ce que le moyen d'indexation comprend une encoche radiale (34) s'étendant depuis une paroi périphérique (33) du bouchon et reçue dans une entaille (35) creusée dans une paroi du carter-cylindres (10). 9. Circuit de lubrification (50) selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que le bouchon d'obturation (31) est monté à l'extrémité d'accouplement de la rampe principale par frettage. 10. Circuit de lubrification (50) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le conduit d'amenée (21) et le conduit de lubrification (25) sont obtenus par une même opération de perçage. 11. Moteur thermique de véhicule automobile comprenant une pompe haute pression à carburant agencée du côté de la face accouplement (100) actionnée par une came d'actionnement comportant un circuit de lubrification (50) selon l'une quelconque des revendications 1 à 10.