Brevet FR3111957A1 — publié le 20211231

L’invention se rapporte à un véhicule comprenant un moteur, une culasse et une pompe à vide (1) dotée d’une cuve (2) de recueil d’huile reliée à la culasse au moyen d’un conduit (11). Selon l’invention, un clapet (10) mobile est apte à passer d’une position de fermeture pour laquelle il obture le conduit (11) et empêche l’huile (8) présente dans la cuve (2) de passer par ledit conduit (11), à une position d’ouverture pour laquelle il permet à l’huile (8) présente dans ladite cuve (2) d’être acheminé vers la culasse en passant par le conduit (11). Figure pour l’abrégé : Fig. 6 Véhicule doté d’une pompe à vide apte à réguler de l’huile résiduelle La présente invention concerne un véhicule doté d’une pompe à vide apte à gérer de l’huile résiduelle. Le véhicule comprend un moteur, et la pompe à vide est associée au moteur de sorte que le fonctionnement de la pompe à vide est lié au fonctionnement du moteur. Cette pompe à vide a comme fonction principale de faciliter le freinage en créant une dépression à l’entrée d’un servofrein « mastervac ». De plus elle permet également d’activer diverses électrovannes, comme par exemple celles se trouvant sur des circuits de type EGR (de l’anglais Exhaust Gas Recirculation ) ou celles régulant un circuit d’eau dans le cadre du thermo-management. La pompe à vide est une pièce mécanique indispensable sur un moteur de véhicule automobile et notamment un moteur à carburant Diesel. La pompe à vide comporte une chambre dans laquelle sont logées une ou des palettes mobiles en rotation autour d’un axe. En fonctionnement cette pompe est lubrifiée par l’huile moteur. Lors des arrêts moteur, l’huile présente dans le corps de la pompe se retrouve par gravité au fond de la cuve de la pompe à vide, c’est ce qu’on appelle de l’huile résiduelle. Au démarrage suivant, cette huile accumulée entraine une résistance lorsque la palette vient à son contact. Cette résistance est d’autant plus forte que la température est basse. En effet, la viscosité de l’huile augmente avec la baisse de température et cette huile résiduelle devient un élément provocant un choc lors du passage de la palette. Cette huile résiduelle provoque donc un couple sur un rotor de la pompe à vide, et par conséquent sur un entraineur de l’arbre notamment un arbre à cames. Ces deux composants, à savoir le rotor et l’entraineur, doivent donc être suffisamment robustes pour supporter les démarrages à froid. Afin de limiter la présence d’huile résiduelle dans la cuve de la pompe à vide lors des différents arrêts du véhicule, une solution a consisté à mettre en place un débit de fuite d’huile permanent dans ladite cuve. Or, ce débit de fuite a pour conséquence néfaste d’augmenter le travail de la pompe et donc les frottements résultants. Le développement de nouvelles pompes dites « bas frottement » a conduit à réduire ce débit de fuite. Mais la contrepartie à cette réduction de débit de fuite, a été une augmentation de l’huile résiduelle dans la cuve de la pompe à vide. Il faut alors à nouveau rendre plus robustes le rotor de ladite pompe et l’entraineur. Une pompe à huile d’un véhicule selon l’invention est conçue pour pouvoir réguler l’huile résiduelle dans sa cuve, sans avoir à rendre plus robustes le rotor de ladite pompe et l’entraineur. L’invention a pour objet un véhicule comprenant un moteur, une culasse et une pompe à vide dotée d’une cuve de recueil d’huile reliée à la culasse au moyen d’un conduit. Selon l’invention, un clapet mobile est apte à passer d’une position de fermeture pour laquelle il obture le conduit et empêche l’huile présente dans la cuve de passer par ledit conduit, à une position d’ouverture pour laquelle il permet à l’huile présente dans ladite cuve d’être acheminé vers la culasse en passant par le conduit. Ce clapet a pour objectif de permettre le fonctionnement de la pompe à vide lorsque le moteur fonctionne, et de vider l’huile résiduelle se trouvant dans la cuve de ladite pompe lorsque le moteur s’arrête de fonctionner. Ce clapet permet de purger la cuve de la pompe à vide uniquement lorsque cela s’avère nécessaire, c’est-à-dire lorsque le moteur est arrêté. Il contribue également au bon fonctionnement de ladite pompe lorsque le moteur fonctionne, en maintenant l’huile dans la cuve de la pompe c’est-à-dire en l’empêchant de fuir. Selon une variante de réalisation, ce clapet est associé à un élément de commande et à une motorisation, et est piloté par un calculateur embarqué. Selon une autre variante de réalisation, la position du clapet dépend du fonctionnement ou non du moteur. En effet, lorsque le moteur fonctionne, il va se créer une dépression dans la cuve qui va contribuer à maintenir le clapet dans la position de fermeture, et lorsque ledit moteur cesse de fonctionner, cette dépression disparait et le clapet se replace naturellement dans la position d’ouverture permettant à l’huile résiduelle logée dans la cuve de la pompe à vide d’être acheminée vers la culasse. Le clapet peut être fixé à la cuve à l’endroit où prend naissance le conduit, ou peut être fixé directement audit conduit. Selon une caractéristique possible de l’invention, le clapet est fixé au conduit. De cette manière, le clapet ne vient pas occuper l’espace délimité par la cuve et ne contribue pas à diminuer son volume disponible. De plus, le clapet n’interfère pas directement avec l’huile présente dans la cuve et ne risque donc pas de biaiser le fonctionnement de ladite pompe. Selon une caractéristique possible de l’invention, le clapet est monté en rotation autour d’un axe transversal du conduit. Selon une caractéristique possible de l’invention, le clapet présente une position de repos en position d’ouverture. Cela signifie qu’en l’absence de toute sollicitation, le clapet est dans la position d’ouverture et permet à l’huile présente dans la cuve de transiter vers la culasse. Une telle sollicitation pourrait par exemple être représentée par une dépression créée dans la cuve de la pompe à vide, lorsque le moteur fonctionne. Selon une caractéristique possible de l’invention, le clapet est apte à basculer de la position d’ouverture en position de fermeture au démarrage et fonctionnement de la pompe à vide. Selon une caractéristique possible de l’invention, le clapet est rigide. Dans le cadre de l’invention, il n’y a aucun avantage à ce que le clapet se déforme. Le clapet peut par exemple être réalisé en métal ou en matière plastique. Selon une caractéristique possible de l’invention, le clapet est de forme circulaire. Pour cette configuration de clapet, il est avantageusement supposé que la section transversale du conduit est également circulaire. L’invention a pour autre objet un ensemble comprenant la pompe à vide et le conduit destiné à relier la cuve de ladite pompe à la culasse. Selon l’invention, le conduit comprend un clapet monté mobile entre une position de fermeture pour laquelle il obture ledit conduit et empêcherait l’huile présente dans la cuve d’être acheminée vers la culasse, et une position d’ouverture pour laquelle il permettrait à l’huile présente dans la cuve d’être acheminée vers la culasse via ledit conduit Le terme « relier » signifie « mettre en communication avec ». L’invention a pour autre objet, un procédé de fonctionnement de la pompe à vide d’un véhicule selon l’invention. Selon l’invention, le procédé comprend les étapes suivantes : - une étape de montage du clapet dans le conduit de sorte que par défaut il occupe la position d’ouverture, -une étape de placement du clapet dans la position de fermeture lorsque le moteur fonctionne, cette étape étant réalisée naturellement sous l’effet d’une dépression créée dans la cuve par le fonctionnement dudit moteur, -une étape de relaxation du volet qui se replace par défaut dans la position d’ouverture lorsque le moteur est à l’arrêt, car la dépression dans ladite cuve a disparu. Le principe d’un tel procédé est de faire dépendre la position du clapet de l’état du moteur, c’est-à-dire fonctionnement ou non fonctionnement. De cette manière, le clapet se place naturellement dans la position d’ouverture ou de fermeture pour obturer ou non le conduit, en fonction de la présence ou non d’une dépression dans la cuve de la pompe. Le clapet n’a besoin d’aucune source motrice pour être déplacé entre les deux positions.  Un véhicule selon l’invention présente l’avantage de posséder une pompe à vide apte à gérer de l’huile résiduelle susceptible d’être stockée dans sa cuve, grâce à une mise en œuvre judicieuse d’un simple clapet, léger et peu encombrant. Il a de plus l’avantage de permettre une gestion de la position du clapet sans avoir recours à une source énergétique spécifique, la position du clapet étant pilotée par l’état du moteur, c’est-à-dire fonctionnement ou non-fonctionnement. On donne ci-après une description détaillée d’u mode réalisation préféré d’un véhicule selon l’invention, en se référant aux figures suivantes : représente une vue de profil d’une pompe à vide associée à un moteur d’un véhicule selon l’invention, représente une vue de face de la pompe à vide de la figure 1, représente une vue en perspective d’un entraineur d’un arbre à cames monté sur un rotor de la pompe à vide des figures 1 et 2, représente une vue en perspective d’un arbre à cames et d’un entraineur destiné à être monté sur le rotor de la pompe à vide des figures 1 à 3, représente une vue de face d’un clapet d’une pompe à vide d’un véhicule selon l’invention, représente une vue schématique d’une zone d’une pompe à vide d’un véhicule selon l’invention montrant le clapet dans la position de fermeture, représente une vue schématique d’une zone d’une pompe à vide d’un véhicule selon l’invention, montrant le clapet dans la position d’ouverture, En se référant aux figures 1 et 2, un véhicule selon l’invention comprend un moteur et une pompe à vide 1, le fonctionnement de ladite pompe à vide 1 étant lié au fonctionnement dudit moteur. Schématiquement, une telle pompe à vide 1 a pour fonction, d’une part de faciliter le freinage en créant une dépression à l’entrée d’un servofrein, et d’autre part, d’activer un certain nombre d’électrovannes dans le cadre de circuits EGR ou dans le cadre du thermo-management en régulant un circuit d’eau. Cette pompe à vide comporte une cuve 2, délimitée par une paroi latérale cylindrique 3 et par un fond 4 constitué par une paroi circulaire pleine. Cette paroi latérale cylindrique 3 est prolongée par trois pattes de fixation 9 coplanaires, permettant de fixer ladite pompe à vide 1 à une culasse. Les trois pattes de fixation 9 s’étendent dans un plan qui est perpendiculaire à l’axe de révolution de la paroi latérale cylindrique 3. En se référant aux figures 3 et 4, une telle pompe à vide 1 comprend un rotor 5 sur lequel vient se fixer un entraineur 6 d’un arbre à cames 7. Une mise en rotation du rotor 5 va entrainer une mise en rotation de l’entraineur 6 qui va lui-même engendrer une mise en rotation de l’arbre à cames 7 autour de son axe de révolution. Actuellement, lors des arrêts moteur, de l’huile résiduelle 8 se retrouve par gravité au fond de la cuve 2 de la pompe à vide 1. Cette huile résiduelle 8 provoque un couple sur le rotor 5 de la pompe à vide 1, et par conséquent sur l’entraineur 6 de l’arbre à cames 7. Ces deux composants, à savoir le rotor 5 et l’entraineur 6, doivent donc être suffisamment robustes pour supporter les démarrages à froid. Afin d’éviter le surdimensionnement du rotor 5 et de l’entraineur 6 pour supporter les démarrages à froid, il est proposé dans le cadre de l’invention, de réguler cette huile résiduelle 8, l’objectif étant de faire disparaitre cette huile résiduelle 8 lorsque le moteur s’arrête de fonctionner. Pour répondre à cet objectif, en se référant aux figures 5, 6 et 7, un clapet 10 est mis en œuvre dans un conduit 11 reliant la cuve 2 de la pompe à vide 1 à la culasse. Le conduit 11 se trouve sous la cuve 2 et présente deux segments 12, 13 pouvant avantageusement être perpendiculaires l’un à l’autre. Le clapet 10 est monté pivotant dans le premier segment 12 du conduit 11, entre une position de fermeture comme illustré aux figures 5 et 6 et une position d’ouverture comme illustré à la figure 7. Dans la position de fermeture comme illustré aux figures 5 et 6, le clapet 10 vient en appui contre une paroi du deuxième segment 13 en obturant le premier segment 12. Lorsque le clapet 10 est dans cette position de fermeture, l’huile demeure dans la cuve 2 de la pompe à vide 1, et ne peut pas être acheminée vers la culasse via le conduit 11. Dans la position d’ouverture comme illustré à la figure 7, le clapet 10 a pivoté depuis sa position de fermeture pour ouvrir le premier segment 12 du conduit 11 et permettre à l’huile résiduelle 8 présente dans la cuve 2 de la pompe à vide 1 d’être acheminée vers la culasse. Dans cette position d’ouverture, le clapet 10 n’est plus en appui contre la paroi du deuxième segment 13. Le clapet 10 est préférentiellement réalisé dans un matériau rigide pour ne pas être déformé entre la position de fermeture et la position d’ouverture et dans chacune de ces deux positions. Ce clapet 10 peut par exemple être réalisé en métal ou en matière plastique. Avantageusement, le clapet 10 a une forme simple comme par exemple une forme circulaire. Préférentiellement, le clapet 10 est monté pivotant autour d’un axe du premier segment 12 du conduit 11. Selon une première variante de réalisation, un procédé de fonctionnement de la pompe à vide 1 selon l’invention, comprend les étapes suivantes : -une étape de montage du clapet 10 dans le premier segment 12 du conduit 11 de sorte que par défaut il occupe la position d’ouverture. L’expression « par défaut » signifie « en l’absence de toute contrainte », -une étape de placement du clapet 10 dans la position de fermeture lorsque le moteur fonctionne, cette étape étant réalisée sous l’effet d’une dépression créée dans la cuve 2 par le fonctionnement dudit moteur. L’huile ne peut alors pas s’échapper de la cuve 2, -une étape de relaxation du clapet 10 qui se replace naturellement dans la position d’ouverture lorsque le moteur s’arrête de fonctionner, car la dépression dans la cuve 2 de la pompe à vide 1 a disparu. En effet, lorsque le moteur s’arrête de fonctionner, le clapet 10 n’est plus soumis à une quelconque contrainte ou sollicitation, et reprend donc naturellement sa position par défaut qui est la position d’ouverture. L’huile peut alors être évacuée de la cuve 2 pour être acheminée vers la culasse. Véhicule comprenant un moteur, une culasse et une pompe à vide (1) dotée d’une cuve (2) de recueil d’huile reliée à la culasse au moyen d’un conduit (11), caractérisé en ce qu’un clapet (10) mobile est apte à passer d’une position de fermeture pour laquelle il obture le conduit (11) et empêche l’huile (8) présente dans la cuve (2) de passer par ledit conduit (11), à une position d’ouverture pour laquelle il permet à l’huile (8) présente dans ladite cuve (2) d’être acheminé vers la culasse en passant par le conduit (11). Véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que le clapet (10) est fixé au conduit (11). Véhicule selon la revendication 2, caractérisé en ce que le clapet (10) est monté en rotation autour d’un axe transversal du conduit (11). Véhicule selon la revendication 3, caractérisé en ce que le clapet (10) présente une position de repos en position d’ouverture. Véhicule selon l’une quelconque des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que, le clapet (10) est apte à basculer de la position d’ouverture en position de fermeture au démarrage et fonctionnement de la pompe à vide (1). Véhicule selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le clapet (10) est rigide. Véhicule selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le clapet (10) est de forme circulaire. Ensemble comprenant une pompe à vide (1) et un conduit (11) destiné à relier une cuve (2) de ladite pompe (1) à une culasse, caractérisé en ce que le conduit (11) comprend un clapet (10) monté mobile entre une position de fermeture pour laquelle il obture ledit conduit (11) et empêcherait l’huile (8) présente dans la cuve (2) d’être acheminé vers la culasse, et une position d’ouverture pour laquelle il permettrait à l’huile (8) présente dans la cuve (2) d’être acheminée vers la culasse via ledit conduit (11).