Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
OIL SUMP FOR A COMBUSTION ENGINE AND ASSOCIATED ENGINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/001665
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention concerns an oil sump for a combustion engine, characterised in that it comprises a bearing (P6) for rotational guidance. The invention also concerns a combustion engine comprising a cylinder block (BCY), a crankshaft (VBQ), and such an oil sump assembled to said cylinder block (BCY), the bearing (P6) being shaped to rotationally guide the crankshaft (VBQ) outside the cylinder block (BCY).

Inventors:
DORE, Martial (59 ave des Etats Unis, Versailles, F-78000, FR)
Application Number:
FR2013/051132
Publication Date:
January 03, 2014
Filing Date:
May 23, 2013
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
PEUGEOT CITROEN AUTOMOBILES SA (Route de Gisy, Velizy Villacoublay, F-78140, FR)
International Classes:
F02F7/00; F01M11/00; F16C9/02
Foreign References:
FR2946715A1
US5901679A
GB522699A
US5218938A
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
BOURGUIGNON, Eric (Peugeot Citroen Automobiles SA, Propriété Industrielle18 rue des Fauvelles, La Garenne Colombes, F-92250, FR)
Download PDF:
Claims:
Revendications :

1 . Carter d'huile pour moteur à combustion, caractérisé en ce qu'il comporte un palier (P6) de guidage en rotation.

2. Carter d'huile selon la revendication 1 , dans lequel ledit carter est un carter d'huile supérieur (HUIS) présentant une face dite supérieure destinée à être en interface avec un bloc cylindres (BCY) d'un moteur (MOT), et une face dite inférieure destinée à être en interface avec un carter d'huile inférieur (HUN).

3. Carter d'huile selon la revendication 1 ou la revendication 2, comportant une face dite supérieure destinée à être en interface avec un bloc cylindres (BCY), dans lequel l'axe du palier (P6) de guidage en rotation est parallèle à ladite face supérieure.

4. Carter d'huile selon la revendication 3, dans lequel le palier (P6) est situé à une extrémité du carter.

5. Carter d'huile selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le palier (P6) est de type à roulement étanche. 6. Carter d'huile selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel le palier (P6) est de type hydrodynamique ou hydrostatique.

7. Moteur (MOT) comportant un bloc cylindres (BCY), un vilebrequin (VBQ), et un carter d'huile selon l'une des revendications précédentes assemblé audit bloc cylindres (BCY), le palier (P6) étant conformé guider en rotation le vilebrequin (VBQ) à l'extérieur du bloc cylindres (BCY).

8. Moteur selon la revendication 7, dans lequel vilebrequin (VBQ) comporte un circuit de graissage (AL) apte à alimenter le palier (P6).

9. Moteur selon la revendication 8, comportant en outre un conduit de retour (RL) d'huile direct entre le palier (P6) et le carter d'huile. 1 0. Moteur selon l'une des revendications 7 à 9, le vilebrequin étant équipé d'une poulie vilebrequin (pVBQ) destinée à l'entraînement d'une courroie d'accessoires (cACC) du moteur, dans lequel le palier (P6) est disposé entre une face du bloc cylindres (BCY) et la poulie vilebrequin (pVBQ).

Description:
CARTER D'HUILE POUR MOTEUR A COMBUSTION ET MOTEUR

ASSOCIE

[0001 ] L'invention porte sur le domaine de l'architecture des moteurs à combustion et de leurs périphériques, et notamment sur le guidage en rotation du vilebrequin des moteurs dans certaines applications.

[0002] Un moteur à combustion, notamment un moteur destiné à équiper un véhicule automobile, est communément équipé d'un certain nombre de périphériques et accessoires, parmi lesquels on peut citer l'alternateur (et/ou alterno-démarreur dans le cas d'une machine électrique réversible), et le compresseur de climatisation. [0003] Ces accessoires sont entraînés par le fonctionnement du moteur, via une courroie d'accessoire généralement reliée à une poulie située en bout de vilebrequin du moteur, couramment appelée « poulie vilebrequin >>. Le vilebrequin d'un moteur est guidé en rotation par des paliers, disposé typiquement entre chaque cylindre du moteur et de part et d'autre du bloc cylindres (typiquement au niveau des sorties respectives du vilebrequin vers une boîte de vitesse d'une part, et vers une façade d'accessoires du moteur d'autre part). Pour un moteur à 4 cylindres en ligne, on a donc typiquement 5 paliers de guidage du vilebrequin.

[0004] Dans l'ensemble du présent document, le terme palier désigne un moyen de guidage en rotation, quel qu'en soit la technologie, qu'il s'agisse d'un palier à coussinet constitué d'un matériau à faible coefficient de frottement, d'un palier de type hydrostatique ou hydrodynamique, ou encore d'un moyen de guidage mettant en jeu un ou plusieurs roulements. Un palier est donc un moyen de guidage d'une pièce mécanique en rotation, selon un axe de rotation qui est confondu avec l'axe du palier.

[0005] Néanmoins, dans certains cas, tel que celui présenté plus en détail ci-après en référence aux figures 6 à 12, il peut être nécessaire ou souhaitable d'éloigner le plan formé par la courroie d'accessoires de la face du bloc cylindres, ce qui conduit à l'adoption d'un vilebrequin rallongé et met la poulie vilebrequin en position de porte à faux important par rapport au dernier palier de guidage.

[0006] La poulie vilebrequin est soumise par la courroie à des efforts importants, notamment la tension de la courroie et les efforts cycliques générés par les accessoires entraînés mais aussi en réactions aux acyclismes du vilebrequin. De fait, un porte à faux important est néfaste à la bonne tenue mécanique de l'ensemble, à tel point qu'il faut assurer un guidage en rotation du vilebrequin au plus près de la poulie vilebrequin. Une solution à ce problème consisterait à modifier le bloc cylindres, soit en l'allongeant selon l'axe longitudinal du vilebrequin, soit en le dotant d'un palier supplémentaire externe. Néanmoins, la modification d'un bloc cylindres est une opération industriellement lourde et coûteuse. En outre, un fabriquant de moteur a tout intérêt à employer le même bloc cylindres sur de nombreuses applications, qu'elles soient ou non dotées d'un vilebrequin rallongé, et qu'elles nécessitent donc ou non un palier de guidage supplémentaire.

[0007] L'invention a été développée afin de proposer une solution à cette problématique. Elle porte sur un carter d'huile pour moteur à combustion optimisé, dont l'emploi permet de résoudre la problématique soulevée sans modifier le bloc cylindres du moteur concerné.

[0008] Plus précisément, l'invention porte sur un carter d'huile pour moteur à combustion, caractérisé en ce qu'il comporte un palier de guidage en rotation.

[0009] Selon un mode de réalisation de l'invention, le carter est un carter d'huile supérieur présentant une face dite supérieure destinée à être en interface avec un bloc cylindres d'un moteur, et une face dite inférieure destinée à être en interface avec un carter d'huile inférieur.

[0010] Le carter d'huile peur comporter une face dite supérieure destinée à être en interface avec un bloc cylindres, dans lequel l'axe du palier de guidage en rotation est parallèle à ladite face supérieure.

[001 1 ] De préférence, le palier est situé à une extrémité du carter.

[0012] Le palier peut notamment être de type à roulement étanche, hydrodynamique ou hydrostatique.

[0013] L'invention porte aussi sur un moteur comportant un bloc cylindres, un vilebrequin, et un carter d'huile tel que précédemment défini assemblé audit bloc cylindres, le palier de guidage en rotation étant conformé guider en rotation le vilebrequin à l'extérieur du bloc cylindres.

[0014] De préférence, le vilebrequin d'un tel moteur comporte un circuit de graissage apte à alimenter le palier. [0015] De préférence, le moteur comporte en outre un conduit de retour d'huile direct entre le palier et le carter d'huile.

[0016] De préférence, dans un tel moteur, le vilebrequin étant équipé d'une poulie destinée à l'entraînement d'une courroie d'accessoires du moteur, le palier est disposé entre une face du bloc cylindres et la poulie vilebrequin.

[0017] L'invention est décrite plus en détail ci-après et en référence aux figures représentant schématiquement le système dans son mode de réalisation préférentiel, comparativement à l'état de la technique.

[0018] La figure 1 présente schématiquement un groupe motopropulseur conforme à l'état de la technique, selon une première vue.

[0019] La figure 2 présente schématiquement un groupe motopropulseur conforme à l'état de la technique, selon une deuxième vue.

[0020] La figure 3 présente schématiquement un groupe motopropulseur conforme à l'état de la technique, selon une troisième vue. [0021 ] La figure 4 présente un ensemble comportant un bloc cylindres, un carter d'huile et une poulie vilebrequin, tel que connu dans l'état de la technique.

[0022] La figure 5 présente le positionnement d'un vilebrequin et de la poulie vilebrequin qui l'équipe, relativement à un carter d'huile, selon l'état de la technique.

[0023] La figure 6 présente schématiquement un exemple de groupe motopropulseur mettant en jeu l'invention, selon une première vue analogue à celle de la figure 1 .

[0024] La figure 7 présente schématiquement un exemple de groupe motopropulseur mettant en jeu l'invention, selon une deuxième vue analogue à celle de la figure 2.

[0025] La figure 8 présente schématiquement le positionnement d'un vilebrequin et de la poulie vilebrequin qui l'équipe, relativement à un carter d'huile, selon un mode de réalisation de l'invention.

[0026] La figure 9 présente un ensemble comportant un bloc cylindres, un carter d'huile et une poulie vilebrequin, dans un exemple de réalisation mettant en jeu l'invention, selon une vue analogue à la celle de la figure 4. [0027] La figure 10 présente le positionnement d'un vilebrequin et de la poulie vilebrequin qui l'équipe, relativement à un carter d'huile conforme à une variante de l'invention.

[0028] La figure 1 1 présente les mêmes éléments que la figure 10, selon une vue en trois dimensions.

[0029] La figure 12 présente une vue schématique de détail d'un palier mis en jeu dans une variante de l'invention.

[0030] La figure 13 présente une vue schématique de détail d'un palier mis en jeu dans une autre variante de l'invention. [0031 ] Les figures 1 , 2, 3, 6, 7, 8, 12 et 13 illustrent l'invention comparativement à l'état de la technique connue dans le cadre d'une application à un moteur à 4 cylindres 1 , 2, 3, 4 disposés en ligne. Les figures 4, 5, 9, 10, et 1 1 illustrent l'invention comparativement à l'état de la technique connue dans le cadre d'une application à un moteur à 3 cylindres disposés en ligne. Cependant, l'invention est applicable à toute architecture de moteur à combustion parmi lesquelles on peut citer les moteurs en ligne ou les moteurs en V, quel que soit le nombre de cylindres dont ils sont dotés.

[0032] On décrit ci-après un exemple d'état de la technique connu, en référence aux figures 1 à 5. Un groupe motopropulseur, communément appelé GMP, comporte généralement un moteur thermique MOT, une boîte de vitesses BV, la plupart du temps équipée d'actionneur ACT et d'un dispositif de couplage, non visible sur les différentes vues, puisque situé à l'intérieur de la boîte de vitesses BV.

[0033] Afin d'assurer le graissage des différents composants en mouvement les uns par rapport aux autres, et le pilotage hydraulique de certains actionneurs du moteur MOT, on dote le moteur MOT d'une réserve d'huile en partie inférieure du moteur. [0034] La réserve d'huile peut être inclue dans un carter d'huile. Dans l'exemple ici représenté, la réserve d'huile est répartie dans deux carters : un carter d'huile supérieur HUIS et un carter d'huile inférieur HUN.

[0035] Certains accessoires ACC et périphériques du moteur sont généralement positionnés le long d'une face du moteur, ici une face longitudinale. Les accessoires ACC peuvent typiquement être un compresseur de climatisation, et un alternateur. [0036] Ces accessoires ACC sont entraînés par une courroie d'accessoires cACC, elle- même entraînée par le vilebrequin VBQ à l'extrémité duquel se trouve une poulie dite poulie vilebrequin pVBQ. Les accessoires ACC sont classiquement fixés sur le moteur MOT à l'aide d'un ou plusieurs supports SUP eux-mêmes fixés sur le moteur MOT. Des galets G1 ,G2, tendeur ou enrouleur, également fixés rigidement sur le moteur MOT assurent la tension de fonctionnement dans la courroie, cACC et l'enroulement de cette dernière sur chacune des poulies équipant les accessoires ACC entraînés.

[0037] Classiquement, le vilebrequin VBQ est guidé en rotation grâce à des paliers (quelle qu'en soit la technologie, qu'il s'agisse de palier hydrodynamique ou mettant en jeu une autre technologie). Généralement, chaque cylindre est entouré de 2 paliers, de sorte qu'on a typiquement 5 paliers dans le cadre d'un moteur à 4 cylindres en lignes, à savoir un palier entre chaque cylindre, et un palier à chacune des extrémités de la rangée de cylindres. Tous les paliers sont à l'intérieur du bloc cylindres.

[0038] Dans l'exemple présenté en illustration de l'état de la technique, l'échappement du moteur (évacuation des gaz brûlés) s'effectue sur la même face du moteur que celle où sont implantés les accessoires ACC. C'est en particulier dans cette configuration que l'invention présente un intérêt. En effet, il est important d'implanter au plus près de la sortie des gaz d'échappement du moteur des moyens de dépollution de ces gaz, typiquement un catalyseur CAT d'oxydation ou d'oxydo-réduction pour le traitement des hydrocarbures imbrulés, du monoxyde de carbone et éventuellement des oxydes d'azote. Le catalyseur CAT peut être un précatalyseur.

[0039] Le volume du catalyseur et la teneur en métaux précieux sont des paramètres déterminant de la capacité du catalyseur CAT à traiter efficacement les polluants. Pour une même capacité de traitement, il est moins coûteux d'augmenter le volume du catalyseur que sa teneur en métaux précieux. Un volume de catalyseur important passe donc par une hauteur I et un diamètre d optimisés (le catalyseur étant généralement sensiblement cylindrique de révolution).

[0040] L'implantation de nombreux élément sur la même face du moteur, actionneur ACT, catalyseur CAT, accessoire(s) ACC, peut être problématique. Cela est notamment le cas lorsque l'un des accessoires présente une longueur d'accessoire yACC importante. Par exemple, un alterno-démarreur présente une longueur plus grande qu'un alternateur classique. [0041 ] Une telle configuration impose un positionnement du plan formé par la courroie d'accessoires cACC éloigné du bloc cylindres. Une telle configuration est illustrée aux figures 6 à 13.

[0042] Ce décalage du plan de la courroie d'accessoires cACC pouvant être de plusieurs dizaines de millimètres entraîne une augmentation du porte-à-faux entre la poulie vilebrequin pVBQ et le dernier palier de guidage du vilebrequin.

[0043] Dans l'invention, on propose pour répondre à cette problématique un carter d'huile comportant un palier P6 de guidage en rotation, apte à guider un arbre en rotation. Le palier P6 est adapté au guidage du vilebrequin du moteur équipé par le carter d'huile, ce guidage étant réalisé à l'extérieur du bloc cylindres BCY. Le palier P6 vient ainsi compléter le guidage opéré par les autres paliers, qui eux appartiennent au bloc cylindres BCY, à savoir dans l'exemple représenté en figure 8 le 1 er palier P1 , le 2 e palier P2, le 3 e palier P3, le 4 e palier P4 et le 5 e pallier P5.

[0044] Un exemple d'un carter d'huile conforme à l'invention est présenté aux figures 10 et 1 1 , avec le vilebrequin VBQ et sa poulie vilebrequin pVBQ en position. Dans l'exemple ici représenté, le carter d'huile est un carter d'huile supérieur HUIS, qui est destiné à constituer la partie supérieure d'une réserve d'huile formée dans un ensemble constitué d'un carter d'huile supérieur HUIS et d'un carter d'huile inférieur HUN. L'exemple ici présenté est destiné à un moteur à 3 cylindres, comme le montre le vilebrequin VBQ représenté.

[0045] Le palier P6 est donc disposé de sorte à pouvoir guider en rotation le vilebrequin du moteur qu'il est destiné à équiper, au plus près de la poulie vilebrequin pVBQ.

[0046] Le palier P6 est donc préférentiellement disposé à l'une des extrémités du carter d'huile, à une certaine distance de la face supérieure du carter qui est la face d'interface et de liaison du carter d'huile avec le bloc cylindres BCY, c'est-à-dire la face qui est destinée à être en interface avec la partie basse du bloc cylindres BCY du moteur MOT.

[0047] Le carter d'huile équipé d'un tel palier sert de pièce mécanique rigidement liée au bloc cylindres BCY.

[0048] Le palier de guidage P6 peut être, tel que présenté en figure 12, un palier sur roulement étanche PR préférentiellement équipé d'un dispositif de butée axiale VB assurant une fixation de la bague inter du roulement sur le vilebrequin. [0049] Dans une autre variante, présentée en figure 13, le palier de guidage P6 est de type hydrodynamique. Le palier hydrodynamique représenté est constitué de de deux demi-coussinets CL et de deux joints d'étanchéité dynamique JD. Il peut être alimenté en huile à partir du même circuit de graissage AL que les paliers de guidage internes au bloc cylindres BCY du moteur MOT.

[0050] Le retour d'huile peut être réalisée par un conduit de retour RL débouchant directement dans le carter d'huile, ici le carter d'huile supérieur HUIS.

[0051 ] L'adaptation proposée dans l'invention peut, selon la variante considérée, impliquer l'allongement du carter d'huile, ou de l'ensemble constitué du carter d'huile supérieur et du carter d'huile inférieur. Cela permet, en plus des avantages liés au meilleurs guidage du vilebrequin, d'augmenter le volume de la réserve d'huile (et donc d'en espacer les vidanges) et/ou de limiter la hauteur du carter d'huile pour un même volume d'huile contenu. En outre, les supports d'accessoires SUP peuvent être liés au carter d'huile allongé, sans porte à faux, et donc rigidement, au moteur MOT.