TITRE : Procédé de lubrification d’ une interface entre un piston d’ une pompe et un arbre et système mettant en œuvre un tel procédé

Domaine technique

La présente invention concerne la lubrification d’une interface entre un piston d’une pompe pour comprimer un fluide et un arbre à came entraînant le piston.

En particulier, la présente invention concerne un procédé de lubrification et un système mettant en œuvre un tel procédé comprenant un gicleur pour proj eter un j et d’un fluide lubrifiant vers l ’ interface afin de lubrifier le piston et la came.

De manière générale, la présente invention s’ applique à tout besoin de lubrification d’un piston entraîné par une came.

Techniques antérieures

Une pompe à inj ection de carburant à haute pression de type à piston permet de distribuer du carburant aux inj ecteurs de carburant d’un moteur thermique d’un véhicule automobile à une pression élevée, la pression d’une pompe à inj ection haute pression atteignant par exemple une pression de 500 bars.

La pompe comprend un pi ston entraîné par une came d’un arbre à cames du moteur pour comprimer le carburant, par exemple de l ’ essence.

Le mouvement du piston dans un logement cylindrique entourant la partie inférieure du piston, nécessite une lubrification pour éviter le grippage du piston dans le logement.

La lubrification se fait, selon la technique antérieure, grâce à un conduit d’ huile débouchant dans le logement de manière à lubrifier le piston et le logement.

L’ huile s’ écoule ensuite le long du piston par gravité et vient lubrifier la came. Un tel procédé de lubrification ne convient pas aux moteurs de structure compacte notamment par manque de place à proximité du logement du piston pour acheminer l ’huile.

De plus, l ’ huile n’ est pas dirigée vers une interface entre le piston et la came. La lubrification est effectuée de manière indirecte, réduisant la quantité d’ huile lubrifiant l ’ interface et pouvant engendrer des phénomènes d’ écaillement et d’ arrachement de matière (bien connus sous la dénomination « pitting corrosion » en anglai s).

En outre, avec un tel procédé, des phénomènes de grippage entre le piston et son logement ont été constatés.

La publication FR-A1 -3013774 divulgue une pompe d’ inj ection de carburant à haute pression pour moteur comprenant un poussoir incluant un corps de poussoir, un axe de rotation fixe par rapport au corps du poussoir, un galet monté à rotation par rapport au corps de poussoir autour de l ’ axe de rotation et un palier disposé entre l ’ axe de rotation et le galet, le galet étant apte à coopérer avec une came solidaire d’un vilebrequin du moteur. Des éléments de lubrification du palier sont formés dans la matière de l ’ axe de rotation.

Cependant cette solution nécessite une modification complexe d’un arbre de rotation du galet.

Exposé de l’invention

La présente invention a donc pour obj ectif de pallier tout ou partie des inconvénients précités et propose notamment une solution simple à mettre en œuvre afin d’ effectuer une lubrification précise et à faible coût d’une interface entre un piston d’une pompe pour comprimer un fluide et un arbre entraînant le piston.

La présente invention a pour obj et un procédé de lubrification d’une interface entre un piston d’une pompe pour comprimer un fluide et un arbre configuré pour entraîner le piston, comprenant la proj ection d’un j et d’un fluide lubrifiant dirigé vers l ’ interface. Ce procédé permet en outre la lubrification d’une interface entre ledit piston et son logement dans la pompe. La présente invention est de structure simple ce qui permet de l ’ adapter à de nombreuses structures de pompe à piston notamment des pompes à inj ection de carburant à haute pression de moteurs de structure compacte comprenant un piston pour comprimer le carburant.

Avantageusement, le procédé comporte le guidage du j et de lubrifiant de sorte que le j et de lubrifiant s’ écoule sur une partie du piston.

La présente invention a également pour obj et un système de mise sous pression d’un fluide comprenant un arbre, une pompe comportant un piston pour comprimer un fluide, et un dispositif de lubrification, l ’ arbre étant configuré pour entraîner le piston, le dispositif de lubrification comprend un gicleur configuré pour proj eter un j et d’un fluide lubrifiant dirigé vers une interface entre le piston et l ’ arbre.

Avantageusement, la pompe comprend un carter logeant le piston et un déflecteur formé dans le carter de sorte que le j et de fluide lubrifiant est dévié par le déflecteur et s’ écoule sur une partie du piston.

Optionnellement, la pompe comprend une pompe d’ alimentation en carburant à haute pression.

Avantageusement, le gicleur comprend un orifice calibré contrôlant le débit du fluide lubrifiant.

La présente invention a également pour obj et une bâche à fluide lubrifiant pour moteur thermique d’un véhicule automobile comportant un système de mise sous pression tel que défini précédemment, la bâche à fluide lubrifiant comportant un canal d’ alimentation alimentant le gicleur.

Avantageusement, le gicleur et la pompe sont disposés dans la bâche à fluide lubrifiant de sorte que le j et de fluide lubrifiant retombe au fond de la bâche à fluide lubrifiant sous l ’ effet de la gravité.

La présente invention a également pour obj et un moteur thermique comportant une bâche à fluide lubrifiant telle que définie précédemment.

La présente invention a également pour obj et un véhicule automobile comportant un moteur thermique tel que défini précédemment. Brève description des dessins

D’ autres obj ectifs, caractéristiques et avantages de l ’ invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d’ exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels :

[Fig 1 ] illustre schématiquement un moteur thermique selon l ’ invention ;

[Fig 2] illustre schématiquement un exemple de réalisation d’un système de mise sous pression d’un fluide selon l ’ invention ; et

[Fig 3 ] illustre schématiquement un véhicule automobile selon l ’ invention.

Exposé détaillé d’au moins un mode de réalisation

La figure 1 représente schématiquement un exemple d’un moteur 1 thermique comportant une bâche 2 à fluide lubrifiant comprenant par exemple une culasse du moteur 1 thermique.

La bâche 2 à fluide lubrifiant comprend un système 3 de mise sous pression d’un fluide. Le système 3 comprend par exemple une pompe 4 à inj ection de carburant à haute pression comprenant un carter 5, une entrée 6 d’ aspiration reliée par exemple à un réservoir de carburant, une sortie 7 reliée par exemple à un rail d’ inj ection, un piston 8 comprenant à une première extrémité une tête 9 de piston, un cylindre 10 relié à l ’ entrée 6 d’ aspiration et à la sortie 7, et un dispositif 1 1 de lubrification.

La tête 9 de piston translate dans le cylindre 10 pour former une chambre 12 de compression de manière à comprimer le carburant.

Le piston 8 comprend à une deuxième extrémité un poussoir 14 logé dans un logement 15 du carter 5 par exemple de forme cylindrique en contact avec un bossage 16 d’un arbre 18 entraîné par un vilebrequin du moteur 1 thermique.

La pompe 4 comprend en outre un ressort 20 de rappel inséré entre le carter 5 et le poussoir 14. Le bossage 16 pousse le piston 8 dans le cylindre 10 pour comprimer le carburant.

Le ressort 20 de rappel exerce une force de rappel sur le piston 8 lorsque le bossage 16 n’ est plus en contact avec le poussoir 14 de sorte que le poussoir 14 soit en contact avec l ’ arbre 18.

Le système 3 de mise sous pression comprend un dispositif 1 1 de lubrification comprenant un gicleur 22 proj etant un j et 24 d’un fluide lubrifiant vers une interface 26 entre le piston 8 et l ’ arbre 18 de manière à lubrifier l ’ interface 26.

Selon la position de l ’ arbre 18, l ’ interface 26 est définie comme étant la surface de contact entre le bossage 16 et le poussoir 14 ou entre l ’ arbre 18 et le poussoir 14.

Avantageusement, le logement 15 est intégré dans le carter 5 de la pompe 4. Dans un autre mode de réalisation le carter 5 est une pièce rapportée sur la pompe 4 ou formé dans la bâche 2 à fluide lubrifiant du moteur 1 thermique.

Une paroi de la bâche 2 à fluide lubrifiant comprend une ouverture dans laquelle est inséré le gicleur 22 comprenant un orifice 28 calibré pour contrôler le débit du fluide lubrifiant proj eté.

Le gicleur 22 est par exemple fretté dans l ’ ouverture ou vissé de manière à être moins sensible aux copeaux d’usinage de la bâche 2 à fluide lubrifiant. Dans un autre mode de réalisation, le gicleur 22 permet de proj eter le fluide lubrifiant sous forme de gouttelettes fines de fluide lubrifiant.

Le fluide lubrifiant est par exemple de l ’ huile provenant d’un circuit de lubrification du moteur 1 thermique, prélevée dans la bâche 2 à fluide lubrifiant (dite aussi « bâche à huile ») du moteur 1 par l ’ intermédiaire d’une pompe (non représentée) et d’un canal 30 d’ alimentation.

Le fluide lubrifiant est proj eté par le gicleur 22 vers l ’ interface 26 de sorte que le fluide lubrifiant asperge directement l ’ interface 26. Le fluide lubrifiant asperge le poussoir 14 et s’ écoule sur l ’ arbre 18 empêchant le grippage de la liaison entre l ’ arbre 18 et le poussoir 14. En outre une partie du fluide qui asperge le poussoir 14 remonte dans le logement 15 lors de la translation du poussoir 14, ce qui diminue le risque de grippage à l ’ interface entre le poussoir 14 et le logement 15.

Le fluide lubrifiant rej oint la bâche 2 à fluide lubrifiant par gravité.

Selon un autre mode de réalisation particulièrement avantageux illustré à la figure 2, le dispositif 1 1 de lubrification comprend le gicleur 22, et un déflecteur 32 de la pompe 4 est formé dans le logement 15, par exemple par moulage du carter 5.

Le gicleur 22 est orienté de manière à diriger le fluide lubrifiant vers le déflecteur 32 par exemple formé comme un évasement du logement 15. Le j et 24 du fluide lubrifiant est proj eté par le gicleur 22 et pénètre directement dans le logement 15 suite à la déviation du j et 24 par le déflecteur 32. Le fluide lubrifiant s’ écoule ensuite par gravité le long du piston 8 et sur les parois du logement 15, puis retombe sur le bossage 16 et dans la bâche 2 à fluide lubrifiant.

Par rapport au mode représenté sur la figure 1 , la lubrification directe de cette partie inférieure du logement 15, en plus de celle de l ’ extrémité inférieure du piston 8, permet de faire remonter davantage d’ huile dans le logement 15 et d’ éviter les risques de grippage entre le piston et la paroi intérieure du logement 15 lors de la translation du piston 8 dans le cylindre 10.

En variante, le déflecteur 32 est orienté de manière à dévier le j et 24 selon plusieurs directions.

Le déflecteur 32 permet par exemple de répartir le fluide lubrifiant proj eté de manière égale entre l ’ arbre 18 et le poussoir 14.

Le gicleur 22 proj ette le fluide lubrifiant en continu lors du mouvement du piston 8. Dans un autre mode de réalisation, le fluide lubrifiant est proj eté uniquement lors d’une partie du mouvement du piston 8.

La figure 3 représente schématiquement un véhicule 34 automobile comprenant un moteur 1 thermique comportant un système 3 de mise sous pression d’un fluide tel que décrit précédemment.