FR2862700A1 - Dispositif de mise en circulation d'huile dans un circuit de lubrification - Google Patents
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Abstract
Dispositif de mise en circulation d'huile dans un circuit de lubrification de moteur à combustion, comportant un carter d'huile (1), une pompe (3), et une crépine d'aspiration (4) de la pompe immergée dans l'huile du carter, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de filtration (6) créant une perte de charge autour de la crépine dans l'huile du carter particulièrement sélective pendant la phase de montée en température du moteur, de manière à favoriser l'aspiration de l'huile de surface déjà réchauffée par son passage dans le moteur.
Description
cette phase transitoire, tout en tenant compte des problèmes du déjaugeage
et de la température maximum de l'huile en régime stabilisé.
bans ce but, elle propose des moyens de filtration créant une perte de charge autour de la crépine dans l'huile du carter, particulièrement s sélective pendant la phase de montée en température du moteur.
be préférence, les moyens de filtration ont une structure uniforme sur toute la hauteur d'huile du carter.
Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, les moyens de filtration exploitent les gradients de viscosité relativement importants Io apparaissant dans le carter pendant la phase de montée en température du moteur, de manière à s'estomper progressivement avec le réchauffement global de l'huile.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation particulier de celle-ci, en se référant aux dessins annexés, sur lesquels les figures 1, 2 et 3 sont de simples schémas de principe illustrant le fonctionnement du dispositif.
Sur les schémas, on a représenté sommairement le carter 1 d'un moteur, son vilebrequin 2, la pompe à huile 3, et sa crépine 4. Conformément à l'invention, la crépine 4 est entourée de moyens de filtration 6, créant un manie obstacle à l'écoulement sur toute la hauteur d'huile du carter.
Les moyens de filtration proposés sont une colonne creuse de forme cylindrique percée d'orifices de perte de charge 7. La perte de charge dépend de la viscosité. Conformément à l'invention, les orifices 7 sont de préférence identiques sur toute la hauteur d'huile présente dans le bas-carter, de manière à avoir une structure uniforme.
Le cylindre 6 peut être fixé sur la paroi inférieure du carter ou directement sur la crépine. Il forme un obstacle sur toute la hauteur d'huile du carter. En fonctionnement, la perte de charge créée par cet obstacle dépend de la viscosité locale de l'huile en amont de chaque orifice.
La forme des orifices, l'épaisseur et la hauteur du cylindre peuvent être quelconques. Ils sont en principe adaptés aux dimensions du cylindre et à la viscosité de l'huile. Pour limiter son encombrement, le cylindre dépasse légèrement du niveau d'huile dans le carter dans des conditions de fonctionnement normales du moteur, c'est à dire avec environ un litre d'huile ro en circulation dans le circuit de lubrification.
De manière générale, le débit aspiré par la pompe crée une différence de hauteur d'huile entre l'intérieur et l'extérieur du cylindre. Cette différence dépend notamment de la perte de charge causée par le cylindre, aussi bien en phase de montée en température qu'à température stabilisée.
Etant donné que, plus la température globale d'une huile est basse, plus une élévation de température fait chuter sa viscosité, l'invention prévoit que l'effet de filtration du cylindre soit particulièrement fort pendant la phase de montée en température du moteur, en s'estompant progressivement avec le réchauffement global de l'huile. A cet effet, les moyens de filtration sont calibrés pour exploiter les gradients de viscosité relativement importants qui apparaissent dans le carter pendant la phase de montée en température du moteur.
L'huile aspirée par la pompe, qui retombe dans le carter par ruissellement, est plus chaude que celle qui est restée dans le bascarter. Grâce aux moyens de filtration proposés, elle sera donc aspirée en priorité par la pompe. Cet effet sélectif sera d'autant plus important que la différence entre la viscosité de l'huile de surface et celle de l'huile de fond de carter est importante, ce qui est le cas quand la température globale de l'huile est froide.
La figure 2 illustre cet impact en phase de montée en température, lorsque l'huile qui revient du moteur est plus chaude et beaucoup moins visqueuse que dans le reste du carter. A ce stade, la viscosité relativement importante de l'huile du carter limite l'impact des mouvements provoqués par les déplacement du véhicule sur la diffusion et le mélange de l'huile de surface.
lo Pour un fonctionnement optimal des moyens de filtration, le cylindre doit dépasser au dessus du niveau de l'huile dans le carter en fonctionnement stabilisé : la hauteur du cylindre devra donc être adaptée au volume et au comportement de l'huile.
La colonne est de préférence ouverte à son extrémité supérieure, de manière à autoriser son contournement par le haut par l'entrée directe d'huile, le brassage de l'huile en roulage, favorisant son entrée directe dans la colonne par le haut, étant beaucoup plus important à chaud qu'à froid.
Enfin, il est souhaitable que les moyens de filtration créent un obstacle uniforme sur toute la hauteur d'huile du carter. Les orifices 7 sont donc présents de préférence sur toute la hauteur de la colonne, et tous de même dimension.
En régime stabilisé (cf. figure 3), la différence de température entre l'huile qui revient du moteur et le reste de l'huile est plus faible. be plus, la température globale de l'huile étant plus élevée, le gradient de viscosité entre le fond et la surface du carter, résultant de ce gradient de température, est réduit.
Ici viscosité globale de l'huile étant plus faible, le mélange de l'huile chaude est facilité. Grâce à ce brassage, l'impact des moyens de filtration est réduit, et l'ensemble de l'huile du carter peut être aspiré par la crépine. Ainsi, l'effet sélectif des moyens de filtration est fonction du gradient vertical de viscosité de l'huile dans le carter.
En d'autres termes, l'invention s'appuie sur la stratification naturelle de l'huile dans le carter en fonction de sa température. Elle propose d'intercaler entre l'huile du carter et la pompe un moyen de filtration uniforme, qui forme obstacle sur toute la hauteur d'huile présente dans le carter, créant ainsi une perte de charge qui dépend de la viscosité locale dans la plus grande partie du réservoir d'huile et la crépine. En effet, la facilité du passage de l'huile à travers un orifice du cylindre dépend de sa viscosité en amont de cet orifice. L'huile de surface étant plus chaude, elle est donc moins visqueuse que dans le reste du carter. En phase de montée en température, les moyens de filtration privilégient ainsi l'accès de l'huile de surface à la crépine.
Grâce à cette sélection l'huile de surface, plus chaude que celle du reste du carter est pompée en priorité dans le moteur, tant que l'ensemble de l'huile du carter n'est pas encore réchauffée. II en résulte que la masse d'huile à réchauffer, donc le temps nécessaire pour parvenir à une lubrification normale du moteur sont réduits.
Quand l'ensemble de l'huile présente dans le carter s'est réchauffée, l'effet de filtrage des moyens de filtration est pratiquement inexistant, dans la mesure où les orifices 7 sont suffisamment importants pour ne pas limiter l'accès de l'huile à la crépine. Le dispositif est donc normalement transparent à l'issue de la phase de montée en température. Cette condition est nécessaire pour que le dispositif n'ait pas d'incidence sur la température maximum atteinte par l'huile ultérieurement.
Claims (10)
1. Dispositif de mise en circulation d'huile dans un circuit de lubrification de moteur à combustion, comportant un carter d'huile (1), une pompe (3), et une crépine d'aspiration (4) de la pompe immergée dans l'huile du carter, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de filtration (6) créant une perte de charge autour de la crépine dans l'huile du carter particulièrement sélective pendant la phase de montée en température du moteur, de manière à favoriser l'aspiration de l'huile de surface déjà réchauffée par son passage dans le moteur.
2. Dispositif de mise en circulation selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de filtration (6) ont une structure uniforme sur toute la hauteur d'huile du carter.
3. Dispositif de mise en circulation selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la perte de charge créée par les moyens de filtration (6) dépend de la viscosité locale de l'huile.
4. Dispositif de mise en circulation selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que les moyens de filtration (6) sont calibrés pour exploiter les gradients de viscosité relativement importants apparaissant dans le carter pendant la phase de montée en température du moteur.
5. Dispositif de mise en circulation selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de filtration (6) entourent la crépine (4).
6. Dispositif de mise en circulation selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de filtration (6) dépassent au dessus du niveau de l'huile dans le carter lorsque celle-ci s'est stabilisée en température.
7. Dispositif de mise en circulation selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de filtration (6) sont ouverts à leur extrémité supérieure.
8. Dispositif de mise en circulation selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyens de filtration (6) sont constitués par une colonne creuse de forme cylindrique percée d'orifices (7) de perte de charge.
9. Dispositif de mise en circulation selon la revendication 8, caractérisé en ce que les orifices (7) sont présents sur toute la hauteur de lo la colonne (6).
10. Dispositif de mise en circulation selon la revendication 8 ou 9, caractérisée en ce que les orifices (7) sont de même dimension sur toute la hauteur de la colonne (6).
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| DE3729545A1 (de) * | 1986-09-17 | 1988-03-24 | Volkswagen Ag | Oelwanne fuer eine einen ventiltrieb und einen kurbeltrieb enthaltende brennkraftmaschine |
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| FR2775019A1 (fr) | 1998-02-16 | 1999-08-20 | Peugeot | Dispositif d'augmentation de la vitesse de montee en temperature de l'huile moteur |
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- 2003-11-25 FR FR0350897A patent/FR2862700B1/fr not_active Expired - Fee Related
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