Brevet FR3119864A1 — publié le 20220819

L’invention concerne un dispositif (1) de modification de la viscosité de l’huile (H) de lubrification dans un moteur thermique, comprenant un réservoir (2) apte à collecter l’huile (H) en provenance d’au moins un utilisateur (8, 9), une crépine (5) tubulaire, comprenant une entrée (6) immergée dans le réservoir (2) et une sortie (7), une pompe (3) dont l’entrée (4) est connectée à la sortie (7) de la crépine (5) et dont la sortie est connectée à l’amont dudit au moins un utilisateur (8, 9), un collecteur (10), en forme d’entonnoir, comprenant une entrée (11) apte à collecter l’huile (H) en provenance dudit au moins un utilisateur (8, 9) et une sortie (12) connectée à la crépine (5) de telle manière à délivrer l’huile (H) collectée par le collecteur (10) dans la crépine (5), prioritairement à l’huile (H) provenant du réservoir (2). Figure 2 DISPOSITIF DE MODIFICATION DE LA VISCOSITE DE L’HUILE DE LUBRIFICATION DANS UN MOTEUR THERMIQUE L’invention concerne un dispositif de modification de la viscosité de l’huile de lubrification dans un moteur thermique. Il est connu de lubrifier un moteur thermique avec de l’huile de lubrification ou huile moteur. Pour cela un moteur thermique comprend un circuit hydraulique. Ce circuit hydraulique, tel qu’illustré à la , comprend un réservoir d’huile 2, une pompe à huile 3 et une crépine 5. La pompe 3 aspire l’huile H, depuis le réservoir 2, via son entrée 4, par l’intermédiaire de la crépine 5, et refoule, via sa sortie (non illustrée), l’huile H pour alimenter l’amont de différents organes utilisateurs : les embiellages des pistons 8, le cas échéant des gicleurs de fond de piston, le cas échéant le turbocompresseur 9, ainsi que tout autre organe utilisateur nécessitant une lubrification : palier de vilebrequin, butée hydraulique, etc. La crépine 5 comprend une entrée 6 immergée dans le fond du réservoir 2 et une sortie 7 connectée à l’entrée 4 de la pompe à huile 3. Le circuit hydraulique est un circuit fermé. L’huile H, après avoir lubrifié, les organes utilisateurs 8, 9, de leur amont vers leur aval, est récupérée, à l’aval des organes utilisateurs 8, 9, pour être collectée dans le réservoir 2. Il est encore connu que la viscosité de l’huile H diminue avec la température. Aussi, une huile H est dimensionnée, en termes de viscosité, pour fonctionner à haute température, lorsque le moteur est chaud, soit typiquement au-dessus d’une valeur seuil S de température. Il s’ensuit que lorsque l’huile H est à basse température, soit typiquement en dessous dudit seuil S, sa viscosité est plus importante. Ceci augmente de manière préjudiciable, les frottements subis par le moteur thermique. Aussi, il est recherché un dispositif permettant de modifier la viscosité de l’huile H, de manière à ce qu’elle présente une viscosité nominale à haute température et une viscosité réduite à basse température. Pour cela, l’invention a pour objet un dispositif de modification de la viscosité de l’huile de lubrification dans un moteur thermique, comprenant un réservoir apte à collecter l’huile en provenance de l’aval d’au moins un utilisateur, une crépine sensiblement tubulaire, comprenant une entrée immergée dans le réservoir et une sortie, une pompe dont l’entrée est connectée à la sortie de la crépine de manière à recevoir de l’huile via la crépine et dont la sortie est connectée à l’amont dudit au moins un utilisateur afin de lui envoyer à nouveau de l’huile et un collecteur, sensiblement en forme d’entonnoir, comprenant une entrée apte à collecter l’huile en provenance de l’aval dudit au moins un utilisateur et une sortie connectée à la crépine de telle manière à délivrer l’huile collectée par le collecteur dans la crépine, prioritairement à l’huile provenant du réservoir. Des caractéristiques ou des modes de réalisation particuliers, utilisables seuls ou en combinaison, sont : - la sortie du collecteur est connectée à la crépine par un piquage réalisé entre l’entrée et la sortie de la crépine, - la sortie du collecteur est conformée pour envelopper l’entrée de la crépine, - la sortie du collecteur comprend une ouverture communiquant avec le réservoir, afin que la crépine puisse recevoir de l’huile en provenance du réservoir, au travers de ladite ouverture du collecteur, - le collecteur comprend encore au moins une fenêtre qui, en position ouverte, laisse au moins une partie de l’huile collectée sortir du collecteur et s’écouler vers le réservoir et, en position fermée, guide au moins une partie de l’huile collectée vers la sortie du collecteur, - le collecteur est configuré pour, ladite au moins une fenêtre étant en position ouverte, laisser toute l’huile collectée sortir du collecteur et s’écouler vers le réservoir et/ou le collecteur est encore configuré pour, ladite au moins une fenêtre étant en position fermée, guider toute l’huile collectée vers la sortie du collecteur, - ladite au moins une fenêtre comprend au moins un actionneur apte à ouvrir ladite au moins une fenêtre lorsque la température de l’huile est supérieure à une valeur seuil, et à la fermer lorsque la température de l’huile est inférieure à la valeur seuil, - l’actionneur comprend au moins un bilame, de température caractéristique sensiblement égale à la valeur seuil, - l’actionneur comprend au moins une capsule à cire, de température caractéristique sensiblement égale à la valeur seuil, - la valeur seuil est égale à 80 °C. L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, faite uniquement à titre d’exemple, et en référence aux figures en annexe dans lesquelles : montre un dispositif de collecte et de pompage de l’huile pour moteur thermique, selon l’art antérieur, montre un dispositif de collecte et de pompage de l’huile pour moteur thermique, modifié selon un premier mode de réalisation, en configuration fermée ou huile froide, montre le dispositif de la , en configuration ouverte ou huile chaude, montre un dispositif de collecte et de pompage de l’huile pour moteur thermique, modifié selon un autre mode de réalisation, en configuration fermée ou huile froide, montre le dispositif de la , en configuration ouverte ou huile chaude. La traversée, de l’amont à l’aval, lors de la lubrification des organes utilisateurs 8, 9, crée une aération de l’huile H. De manière connue, cette aération entraîne une diminution de la viscosité. Aussi, cette aération est classiquement considérée comme préjudiciable, principalement à haute température, en ce qu’elle peut être cause d’une dégradation des organes utilisateurs 8, 9 et/ou du moteur du fait de la perte de pouvoir lubrifiant qu’elle cause. Il est généralement lutté contre cette aération en contraignant l’huile, lors de sa récupération à l’aval des organes utilisateurs 8, 9, à une circulation longue, passant par le réservoir 2, avant d’être aspirée par la crépine 5. De plus l’huile H comprend le plus souvent un additif désaérateur qui facilite la désaération. L’idée de base de l’invention est, au contraire, de mettre à profit cette aération, et la baisse de viscosité qui l’accompagne, pour lubrifier les organes utilisateurs 8, 9, et principalement les organes utilisateurs du moteur, avec cette huile aérée et ainsi profiter d’une lubrification avec une huile H moins visqueuse et ainsi réduire les frottements au niveau du moteur. Pour cela, tel qu’illustré aux figures 2-5, un dispositif 1 selon l’invention reprend toutes les caractéristiques du dispositif 1 de l’art antérieur, précédemment décrit en référence à la , et lui ajoute un collecteur 10. Le collecteur 10 présente sensiblement une forme d’entonnoir. Le collecteur 10 comprend une entrée 11 apte à collecter l’huile H en provenance de l’aval dudit au moins un utilisateur 8, 9. L’aval est figuré par des flèches verticales descendantes, indiquant que la collecte d’huile H s’effectue de manière essentiellement gravitaire. Aussi, l’entrée 11 est préférentiellement disposée en partie haute. Le collecteur 10 comprend encore une sortie 12. De manière duale, la sortie 12 est préférentiellement disposée en partie basse, relativement à l’entrée 11. Selon une caractéristique, la sortie 12 est connectée à la crépine 5 de telle manière à délivrer l’huile H collectée par le collecteur 10 directement dans la crépine 5, selon une circulation courte, prioritairement à l’huile H provenant du réservoir 2. L’huile H collectée par le collecteur 10 est aérée en ce qu’elle est récemment issue des organes utilisateurs 8, 9 et présente avantageusement une viscosité réduite. Au contraire, l’huile H lorsqu’elle circule et est stockée dans le réservoir 2 se désaère progressivement pour retrouver une viscosité nominale, augmentée relativement à celle de l’huile H aérée. Cette caractéristique de délivrance prioritaire peut être réalisée de plusieurs manières différentes. Une première manière de réaliser cette caractéristique de délivrance prioritaire est illustrée à la . Selon ce premier mode de réalisation, la sortie 12 du collecteur 10 est connectée à la crépine 5 par un piquage. Ce piquage est avantageusement disposé entre l’entrée 6 et la sortie 7 de la crépine 5. Il s’ensuit que l’huile H collectée par le collecteur 10 est délivrée directement dans la crépine 5 à l’aval de l’entrée 6 de la crépine 5. Aussi, il découle de cette disposition, que l’aspiration d’huile H par la pompe 3 via la crépine 5 aspire prioritairement l’huile H collectée par le collecteur 10, soit l’huile H aérée et moins visqueuse, plutôt que l’huile H en provenance du réservoir 2, via l’entrée 6 de la crépine 5, soit l’huile H moins ou pas aérée et plus visqueuse. Une autre manière de réaliser cette caractéristique de délivrance prioritaire est illustrée à la . Selon cet autre mode de réalisation, la sortie 12 du collecteur 10 est conformée pour envelopper l’entrée 6 de la crépine 5. Une telle disposition est avantageuse en ce que l’huile H collectée par le collecteur 10 et acheminée jusqu’à la sortie 12 du collecteur 10 est délivrée directement à l’amont de l’entrée 6 de la crépine 5. Aussi, il découle de cette disposition, que l’aspiration d’huile H par la pompe 3 via la crépine 5 aspire prioritairement, via l’entrée 6 de la crépine 5, l’huile H collectée par le collecteur 10, soit l’huile H aérée et moins visqueuse, plutôt que l’huile H en provenance du réservoir 2, soit l’huile H moins ou pas aérée et plus visqueuse. Dans le deuxième mode de réalisation, selon une autre caractéristique, la sortie 12 du collecteur 10 comprend une ouverture 15 communiquant avec le réservoir 2. Cette ouverture 15 permet avantageusement à la crépine 5 de recevoir de l’huile H en provenance du réservoir 2, au travers de ladite ouverture 15 du collecteur 10. Cependant, l’huile H collectée par le collecteur 10 reste prioritaire sur l’huile H issue du réservoir 2, qui n’est puisée que lorsque le collecteur 10 est sensiblement vide et n’alimente plus en huile H collectée. La caractéristique de délivrance prioritaire, quel que soit son mode de réalisation, est avantageuse en ce qu’elle permet de réduire la viscosité de l’huile H utilisée pour la lubrification des organes utilisateurs 8, 9. Ceci est particulièrement avantageux à basse température en ce que cela permet de réduire les frottements. Cependant, à plus haute température, afin de sauvegarder le moteur, il est préférable de revenir à une viscosité nominale, correspondant à celle de l’huile H non aérée. Aussi, selon une autre caractéristique, le collecteur 10 comprend encore au moins une fenêtre 13. Cette au moins une fenêtre 13 est telle que, en position fermée, telle qu’illustrée aux figures 2, 4, elle guide au moins une partie de l’huile H collectée vers la sortie 12 du collecteur 10. Ceci correspond au fonctionnement, circulation courte, tel que précédemment décrit, où la lubrification est réalisée avec de l’huile H collectée, aérée et présentant une viscosité réduite. Cette au moins une fenêtre 13 est encore telle que, en position ouverte, telle qu’illustrée aux figures 3, 5, elle laisse au moins une partie de l’huile H collectée sortir du collecteur 10 et s’écouler vers le réservoir 2. Ce faisant, l’huile H collectée rejoint le réservoir 2, s’y désaère et retrouve sa viscosité nominale. Ceci correspond au fonctionnement, circulation longue, tel que précédemment décrit pour l’art antérieur, où la lubrification est réalisée avec de l’huile H issue du réservoir 2, désaérée et présentant une viscosité nominale. L’ouverture et la fermeture de ladite au moins une fenêtre 13 peut être telle qu’elle oriente une partie seulement de l’huile H vers la crépine 5 et/ou vers le réservoir 2. Selon une autre caractéristique le collecteur 10 est conformé pour, lorsque ladite au moins une fenêtre 13 est en position ouverte, laisser la totalité de l’huile H collectée sortir du collecteur 10 et s’écouler vers le réservoir 2. Ceci est, par exemple, rendu possible, par un couvercle 14 qui, lorsque ladite au moins une fenêtre 13 est en position ouverte, ferme le collecteur 10, de telle manière à ce qu’il ne collecte plus aucune huile H. Selon une autre caractéristique, complémentaire ou alternative de la précédente, le collecteur 10 est encore conformé pour, lorsque ladite au moins une fenêtre 13 est en position fermée, guider la totalité de l’huile H collectée vers la sortie 12 du collecteur 10. Selon une autre caractéristique, ladite au moins une fenêtre 13 comprend au moins un actionneur (non représenté). Cet actionneur est apte à ouvrir ladite au moins une fenêtre 13 lorsque la température de l’huile H est supérieure à une valeur seuil S. Cet actionneur est encore apte à fermer ladite au moins une fenêtre 13 lorsque la température de l’huile H est inférieure à la valeur seuil S. Selon une autre caractéristique, ledit au moins un actionneur comprend au moins un bilame. Ce bilame est déterminé pour que sa température caractéristique, à laquelle il se déforme, soit sensiblement égale à la valeur seuil S. Selon une autre caractéristique, complémentaire ou alternative de la précédente, l’actionneur comprend au moins une capsule à cire. La cire contenue dans cette capsule est déterminée pour que sa température caractéristique, à laquelle elle se transforme et provoque une déformation de sa capsule, soit sensiblement égale à la valeur seuil S. La température caractéristique peut être quelconque en fonction des performances recherchées. Selon une autre caractéristique, la valeur seuil S est égale à 80 °C. Le collecteur 10 et la crépine 5 selon l’invention peuvent être réalisés en toute matière. Ils peuvent être réalisés en métal. Ils sont préférentiellement réalisés en matière plastique. La température, restant inférieure à 160 °C, permet une telle matière plastique. Le dispositif 1 tel que précédemment décrit permet de réduire notablement les frottements moteur à basse température. Il a ainsi été observé sur un prototype, une réduction de - 2,4% de la pollution en dioxyde de carbone, CO2. L’invention a été illustrée et décrite en détail dans les dessins et la description précédente. Celle-ci doit être considérée comme illustrative et donnée à titre d’exemple et non comme limitant l’invention à cette seule description. De nombreuses variantes de réalisation sont possibles. 1 : dispositif, 2 : réservoir, 3 : pompe, 4 : entrée de la pompe, 5 : crépine, 6 : entrée de la crépine, 7 : sortie de la crépine, 8, 9 : organe utilisateur, 10 : collecteur, 11 : entrée du collecteur, 12 : sortie du collecteur, 13 : fenêtre, 14 : couvercle, H : huile. Dispositif (1) de modification de la viscosité de l’huile (H) de lubrification dans un moteur thermique, comprenant un réservoir (2) apte à collecter l’huile (H) en provenance de l’aval d’au moins un utilisateur (8, 9), une crépine (5) sensiblement tubulaire, comprenant une entrée (6) immergée dans le réservoir (2) et une sortie (7), une pompe (3) dont l’entrée (4) est connectée à la sortie (7) de la crépine (5) de manière à recevoir de l’huile (H) via la crépine (5) et dont la sortie est connectée à l’amont dudit au moins un utilisateur (8, 9) afin de lui envoyer à nouveau de l’huile (H), caractérisé en ce qu ’il comprend encore un collecteur (10), sensiblement en forme d’entonnoir, comprenant une entrée (11) apte à collecter l’huile (H) en provenance de l’aval dudit au moins un utilisateur (8, 9) et une sortie (12) connectée à la crépine (5) de telle manière à délivrer l’huile (H) collectée par le collecteur (10) dans la crépine (5), prioritairement à l’huile (H) provenant du réservoir (2). Dispositif (1) selon la revendication 1, où la sortie (12) du collecteur (10) est connectée à la crépine (5) par un piquage réalisé entre l’entrée (6) et la sortie (7) de la crépine (5). Dispositif (1) selon la revendication 1, où la sortie (12) du collecteur (10) est conformée pour envelopper l’entrée (6) de la crépine (5). Dispositif (1) selon la revendication 3, où la sortie (12) du collecteur (10) comprend une ouverture (15) communiquant avec le réservoir (2), afin que la crépine (5) puisse recevoir de l’huile (H) en provenance du réservoir (2), au travers de ladite ouverture (15) du collecteur (10). Dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, où le collecteur (10) comprend encore au moins une fenêtre (13) qui, en position ouverte, laisse au moins une partie de l’huile (H) collectée sortir du collecteur (10) et s’écouler vers le réservoir (2) et, en position fermée, guide au moins une partie de l’huile (H) collectée vers la sortie (12) du collecteur (10). Dispositif (1) selon la revendication 5, où le collecteur (10) est configuré pour, ladite au moins une fenêtre (13) étant en position ouverte, laisser toute l’huile (H) collectée sortir du collecteur (10) et s’écouler vers le réservoir (2) et/ou le collecteur (10) est encore configuré pour, ladite au moins une fenêtre (13) étant en position fermée, guider toute l’huile (H) collectée vers la sortie (12) du collecteur (10). Dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications 5 à 6, où ladite au moins une fenêtre (13) comprend au moins un actionneur apte à ouvrir ladite au moins une fenêtre (13) lorsque la température de l’huile (H) est supérieure à une valeur seuil S, et à la fermer lorsque la température de l’huile (H) est inférieure à la valeur seuil S. Dispositif (1) selon la revendication 7, où l’actionneur comprend au moins un bilame, de température caractéristique sensiblement égale à la valeur seuil S. Dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications 7 à 8, où l’actionneur comprend au moins une capsule à cire, de température caractéristique sensiblement égale à la valeur seuil S. Dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications 7 à 9, où la valeur seuil S est égale à 80 °C.