EP0942155A1 - Moteur à combustion interne comportant un dispositif anti-barbotage - Google Patents

Moteur à combustion interne comportant un dispositif anti-barbotage Download PDF

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EP0942155A1
EP0942155A1 EP99400616A EP99400616A EP0942155A1 EP 0942155 A1 EP0942155 A1 EP 0942155A1 EP 99400616 A EP99400616 A EP 99400616A EP 99400616 A EP99400616 A EP 99400616A EP 0942155 A1 EP0942155 A1 EP 0942155A1
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internal combustion
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combustion engine
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    • F01M11/00—Component parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart from, groups F01M1/00 - F01M9/00
    • F01M11/0004—Oilsumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01M11/062—Accommodating movement or position of machines or engines, e.g. dry sumps
    • F01M11/064—Movement
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • F01M11/00—Component parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart from, groups F01M1/00 - F01M9/00
    • F01M11/0004—Oilsumps
    • F01M2011/005—Oilsumps with special anti-turbulence means, e.g. anti-foaming means or intermediate plates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • F01M11/0004—Oilsumps
    • F01M2011/0054—Fastening to the cylinder block

Definitions

  • the present invention relates to the field anti-bubbling devices mounted in the oil sumps of internal combustion engines intended in particular to equip vehicles automobiles.
  • An internal combustion engine includes, in general, a cylinder block receiving a cylinder head its upper end and an oil pan at its lower end.
  • the lubrication circuit of such an engine conventionally comprises a pump driven by the crankshaft and which sucks the oil stored in the oil pan to send it, after filtration, through pipes suitable for moving engine parts, such as crankshaft bearings, connecting rods, pistons or camshaft, oil returns then by gravity in the oil pan.
  • Document FR-A-2.650.033 discloses by example, a screen in the form of a plate in shaped sheet to protect crankshaft and crankshaft, oil contained in the crankcase oil and oil falling from the cylinder head.
  • the splash screens are fixed by screws directly on the bearing caps of the crankshaft or even directly on corresponding bosses carried by the casing oil or the cylinder block.
  • Such a provision has the disadvantage of complicating motor assembly and increase the cost of this last.
  • the object of the present invention is to remedy this drawback by proposing an engine with an easy to splash prevention device mount and requiring no fixing means reported.
  • the internal combustion engine according to the invention is of the type comprising a cylinder block inside which is housed a crankshaft connected to pistons by connecting rods, a oil pan and means forming an anti-splash screen to prevent the oil slick contained in the oil pan to come into contact with the crankshaft and connecting rods.
  • the means forming a screen are immobilized in position simply by pinching of a plurality of holding tabs between the lower edge of the cylinder block and the corresponding edge of the oil pan.
  • the legs support are housed in a groove of the interposed seal between the oil pan and the cylinder block.
  • the positioning of the screen means is ensured by ribs extending under the legs of maintenance.
  • the means forming a screen include housings intended for come to fit on bearing caps of the crankshaft to ensure prepositioning during their mounting on the cylinder block.
  • the means forming a screen have fixing arms clip-on allowing their hanging on the cylinder block.
  • the means forming a screen have boxes open towards the oil pan intended in particular to limit the displacement of the oil slick.
  • the means forming a screen are formed by a monobloc shell obtained in molded plastic.
  • the base of the cylinder block 1 has a peripheral edge or sidewalk 2 extending in protrusion perpendicular to the side walls of the cylinder block 1 towards the inside of the latter, towards the crankshaft. against this edge peripheral 2 of the cylinder block 1 comes to take press the corresponding peripheral edge 4 of the oil pan 3.
  • the fixing of the oil pan 3 on the cylinder block 1 is secured by screws not figured cooperating with the peripheral edges above 2 and 4 forming a flange and counter flange.
  • a type 5 seal elastomer housed in a groove formed on the edge device 4 of the oil pan 3.
  • Dimensions of seal 5 are suitable for obtaining a rate predetermined compression when the edge device 4 comes into contact with edge 2.
  • an anti-splash screen 6 is interposed between the cylinder block 1 and the oil pan 3 in order to prevent the oil in the oil pan does not come into contact with the crankshaft and crankshaft.
  • This anti-splash screen 6 is produced in the form a one-piece molded plastic shell, such as a glass fiber filled polyamide. Screen 6 is shaped to wrap around the bottom of the crankshaft not shown and also the crankshaft not shown.
  • the anti-splash screen 6 has a shape general semi-cylindrical corresponding substantially at the envelope curve of the trajectories crankshaft and crankshaft. The dimensions of screen 6 are adjusted to leave a clearance extremely reduced between screen and hitch mobile of the order of a few millimeters.
  • Screen 6 have openings 13 arranged substantially under each of the connecting rods. These openings are oriented transversely in the direction of motor rotation, to evacuate oil splashes from the lower engine (piston, connecting rods, journals, crank pins, etc.) to the housing oil.
  • Screen 6 conforming to the shape of the hitch mobile has walls 8 facing crankshaft bearing caps. These walls 8 form transverse boxes 15 open at direction of the oil pan. The boxes 15 isolate the crankshaft peer to peer and the connecting rod of the oil slick and on the other hand they make it possible to stiffen the screen 6.
  • the boxes 15 define on the other hand partitions on the underside of screen 6 which have the advantage of limiting the movement of the oil slick in the sump oil 3 and therefore planing. So the pump aspiration remains primed even in case of significant movements of the oil.
  • Immobilization in position of the screen 6 is ensured by a plurality of tabs holding 10 projecting transversely relative to to the side edges of the screen 6 which come pinch between the edge 2 arranged at the base of the cylinder block 1 and the edge corresponds 4 to the housing oil 1 with interposition of the seal 5.
  • the seal 5 presents a transversely opening groove suitable for receive the retaining tabs 10. It is thus possible to tighten the holding tabs 10 of the splash screen 6 without affecting the tightness of the mounting of the oil pan 3 on the cylinder block 1.
  • cleats or ribs of positioning 11 are arranged under the legs of maintenance 10. These cleats are intended to come immobilize the side edges of the screen 6 against the corresponding side edges of the oil pan 3.
  • the anti-splash screen 6 presents by elsewhere clip arms 9 allowing the holding the screen on the cylinder block during disassembly of the oil pan 3 or during engine assembly operations on chains mounting.
  • the arms 9 which are shaped for have some elasticity, whatever material used, have at their end a protruding rim intended to come to rest on the edge 2 formed at the base of the cylinder block 1.
  • the present invention applies also for engines with housing beams cap interposed between the cylinder block and the oil pan.
  • the mounting of the screen is operated between the hat beam and the oil pan.

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Abstract

Moteur à combustion interne du type comportant un carter-cylindres (1) à l'intérieur duquel est logé un vilebrequin relié à des pistons par des bielles, un carter d'huile 3 et des moyens formant écran anti-barbotage (6) pour empêcher la nappe d'huile contenue dans le carter d'huile de venir au contact du vilebrequin et des bielles, caractérisé en ce que lesdits moyens formant écran (6) sont immobilisés en position simplement par pincement d'une pluralité de pattes de maintien (10) entre le bord inférieur (2) du carter-cylindres (1) et le bord (4) correspondant du carter d'huile (3). <IMAGE>

Description

La présente invention concerne le domaine des dispositifs anti-barbotage montés dans les carters d'huile de moteurs à combustion interne destinés notamment à équiper les véhicules automobiles.
Un moteur à combustion interne comprend, en général, un carter-cylindres recevant une culasse à son extrémité supérieure et un carter d'huile à son extrémité inférieure. Le circuit de lubrification d'un tel moteur comprend classiquement une pompe entraínée par le vilebrequin et qui aspire l'huile stockée dans le carter d'huile pour l'envoyer, après filtration, à travers des conduites appropriées vers les pièces mobiles du moteur, comme les paliers de vilebrequin, les bielles, les pistons ou l'arbre à cames, l'huile retourne ensuite par gravité dans le carter d'huile.
La nappe d'huile contenue dans le carter d'huile étant soumise aux mouvements du véhicule, se déplace et est donc susceptible de venir au contact du vilebrequin et de l'embiellage avec pour conséquence une perte de puissance résultant d'un tel barbotage. Pour prévenir ce phénomène, il est connu de disposer un écran venant isoler le vilebrequin et l'embiellage de la nappe d'huile contenue dans le carter d'huile.
Le document FR-A-2.650.033 divulgue par exemple, un écran sous la forme d'une plaque en tôle conformée pour protéger l'embiellage et le vilebrequin, de l'huile contenue dans le carter d'huile et de l'huile retombant de la culasse.
Conformément à l'état de la technique connue, les écrans anti-barbotage sont fixés par des vis directement sur les chapeaux de palier du vilebrequin ou bien encore directement sur des bossages correspondants portés par le carter d'huile ou le carter-cylindres. Une telle disposition présente l'inconvénient de compliquer l'assemblage du moteur et de renchérir le coût de ce dernier.
La présente invention a pour objet de remédier à cet inconvénient en proposant un moteur comportant un dispositif anti-barbotage facile à monter et ne nécessitant aucun moyen de fixation rapporté.
Le moteur à combustion interne selon l'invention est du type comportant un carter-cylindres à l'intérieur duquel est logé un vilebrequin relié à des pistons par des bielles, un carter d'huile et des moyens formant écran anti-barbotage pour empêcher la nappe d'huile contenue dans le carter d'huile de venir au contact du vilebrequin et des bielles.
Selon l'invention, les moyens formant écran sont immobilisés en position simplement par pincement d'une pluralité de pattes de maintien entre le bord inférieur du carter-cylindres et le bord correspondant du carter d'huile.
Selon une autre caractéristique du moteur à combustion interne objet de l'invention, les pattes de maintien sont logées dans une gorge correspondante du joint d'étanchéité interposé entre le carter d'huile et le carter-cylindres.
Selon une autre caractéristique du moteur à combustion interne objet de l'invention, le positionnement des moyens formant écran est assuré par des nervures s'étendant sous les pattes de maintien.
Selon une autre caractéristique du moteur à combustion interne objet de l'invention, les moyens formant écran comportent des logements destinés à venir s'emboíter sur des chapeaux de palier du vilebrequin afin d'assurer un prépositionnement lors de leur montage sur le carter-cylindres.
Selon une autre caractéristique du moteur à combustion interne objet de l'invention, les moyens formant écran comportent des bras de fixation clipsables permettant leur accrochage sur le carter-cylindres.
Selon une autre caractéristique du moteur à combustion interne objet de l'invention, les moyens formant écran comportent des caissons ouverts vers le carter d'huile destinés notamment à limiter les déplacements de la nappe d'huile.
Selon une autre caractéristique du moteur à combustion interne objet de l'invention, les moyens formant écran sont formés par une coque monobloc obtenue en plastique moulé.
On comprendra mieux les buts, aspects et avantages de la présente invention, d'après la description donnée ci-après d'un mode de réalisation de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels :
  • la figure 1 est une vue en coupe transversale partielle d'un carter-cylindres et d'un carter d'huile d'un moteur à combustion interne équipé d'un écran anti-barbotage selon l'invention ;
  • la figure 2 est une vue similaire à la figure 1 précisant le montage de la plaque anti-barbotage entre le carter-cylindres et le carter d'huile.
Conformément aux figures, seuls les éléments du moteur nécessaires à la compréhension de l'invention ont été figurés, de plus pour en faciliter la lecture les mêmes éléments portent les mêmes références d'une figure à l'autre.
En se reportant à la figure 1, on a représenté l'extrémité inférieure formant embase d'un carter-cylindres 1 de moteur à combustion interne de type multicylindre en ligne. A l'intérieur de ce carter-cylindres sont logés de façon classique des pistons reliés à un vilebrequin par des bielles.
L'embase du carter-cylindres 1 présente un bord périphérique ou trottoir 2 s'étendant en saillie perpendiculairement aux parois latérales du carter-cylindres 1 vers l'intérieur de ce dernier, en direction du vilebrequin. Contre ce bord périphérique 2 du carter-cylindres 1 vient prendre appui le bord périphérique correspondant 4 du carter d'huile 3.
La fixation du carter d'huile 3 sur le carter-cylindres 1 est assurée par des vis non figurées coopérant avec les bords périphériques précités 2 et 4 formant bride et contrebride. Entre le carter-cylindres 1 et le carter d'huile 3 est interposé un joint d'étanchéité 5 de type élastomère logé dans une gorge ménagée sur le bord périphérique 4 du carter d'huile 3. Les dimensions du joint 5 sont adaptées pour obtenir un taux prédéterminé de compression lorsque le bord périphérique 4 vient au contact du bord 2.
Conformément à l'invention, un écran anti-barbotage 6 est interposé entre le carter-cylindres 1 et le carter d'huile 3 et ce, afin d'éviter que l'huile contenue dans le carter d'huile n'entre en contact avec le vilebrequin et l'embiellage. Cet écran anti-barbotage 6 est réalisé sous la forme d'une coque monobloc en plastique moulé, tel qu'un polyamide chargé fibres de verre. L'écran 6 est conformée pour envelopper la partie inférieure du vilebrequin non figuré et de l'embiellage également non figuré.
L'écran anti-barbotage 6 à une forme générale semi-cylindrique correspondant sensiblement à la courbe enveloppe des trajectoires du vilebrequin et de l'embiellage. Les dimensions de l'écran 6 sont ajustés pour laisser un jeu extrêmement réduit entre l'écran et l'attelage mobile de l'ordre de quelques millimètres.
L'écran 6 présentent des ouvertures 13 agencées sensiblement sous chacune des bielles. Ces ouvertures sont orientées transversalement dans le sens de rotation du moteur, pour évacuer les projections d'huile issues du bas moteur (piston, bielles, tourillons, manetons, etc.) vers le carter d'huile.
L'écran 6 épousant la forme de l'attelage mobile présente des parois 8 faisant face aux chapeaux de palier du vilebrequin. Ces parois 8 forment des caissons transversaux 15 ouverts en direction du carter d'huile. Les caissons 15 permettent d'isoler poste à poste le vilebrequin et l'embiellage de la nappe d'huile et d'autre part ils permettent de rigidifier l'écran 6.
Les caissons 15 définissent d'autre part des cloisonnements sur la face inférieure de l'écran 6 qui présentent l'avantage de limiter le mouvement de la nappe d'huile dans le carter d'huile 3 et donc le déjaugeage. Ainsi la pompe d'aspiration reste amorcée même en cas de mouvements importants de l'huile.
Tout ou partie des parois 8 présentent par ailleurs des épaulements 7 venant encadrées les bords latéraux des chapeaux de palier 12. Ces épaulements permettent ainsi d'opérer le prépositionnement de l'écran 6 sur les chapeaux de palier lors de son montage sur le carter-cylindres 1.
L'immobilisation en position de l'écran 6 est assurée grâce à une pluralité de pattes de maintien 10 en saillie transversalement par rapport aux bords latéraux de l'écran 6 qui viennent se pincer entre le bord 2 agencé à l'embase du carter-cylindres 1 et le bord correspond 4 du carter d'huile 1 avec interposition du joint d'étanchéité 5.
Pour ce faire, le joint 5 présente une gorge débouchant transversalement adaptée pour recevoir les pattes de maintien 10. Il est ainsi possible d'opérer le serrage des pattes de maintien 10 de l'écran anti-barbotage 6 sans affecter l'étanchéité du montage du carter d'huile 3 sur le carter-cylindres 1.
Ainsi l'immobilisation en position de l'écran anti-barbotage 6 est opéré sans moyen de fixation rapporté uniquement par pincement des pattes de maintien 10 entre la carter-cylindres 1 et le carter d'huile 3. L'interposition du joint d'étanchéité 5 permet l'utilisation de matériaux faiblement élastiques pour réaliser l'écran 6 et permet par ailleurs de compenser les éventuels écarts de fabrication de ce dernier.
Pour assurer un parfait positionnement de l'écran 6 entre le carter-cylindres 1 et le carter d'huile 3, des taquets ou nervures de positionnement 11 sont disposés sous les pattes de maintien 10. Ces taquets sont destinés à venir immobiliser les bords latéraux de l'écran 6 contre les bords latéraux correspondants du carter d'huile 3.
L'écran anti-barbotage 6 présente par ailleurs des bras de clipsage 9 permettant le maintien de l'écran sur le carter-cylindres lors du démontage du carter d'huile 3 ou lors des opérations d'assemblage du moteur sur les chaínes de montage. Les bras 9 qui sont conformés pour avoir une certaine élasticité, quel que soit le matériau utilisé, présentent à leur extrémité un rebord en saillie destiné à venir reposer sur le bord 2 ménagé à l'embase du carter-cylindres 1.
L'introduction des bras à travers l'ouverture inférieure du carter-cylindres s'opère simplement par déformation élastique des bras qui une fois relâchés viennent reposer sur le bord 2, comme cela est représenté à la figure 1.
Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et illustré qui n'a été donné qu'à titre d'exemple.
Au contraire, l'invention comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont effectuées suivant son esprit.
Ainsi la présente invention s'applique également aux moteurs comportant des poutres carter chapeau s'interposant entre le carter-cylindres et le carter d'huile. Dans ce cas le montage de l'écran est opéré entre la poutre chapeau et le carter d'huile.

Claims (7)

  1. Moteur à combustion interne du type comportant un carter-cylindres (1) à l'intérieur duquel est logé un vilebrequin relié à des pistons par des bielles, un carter d'huile 3 et des moyens (6) formant écran anti-barbotage pour empêcher la nappe d'huile contenue dans le carter d'huile de venir au contact du vilebrequin et des bielles, caractérisé en ce que lesdits moyens (6) formant écran sont immobilisés en position simplement par pincement d'une pluralité de pattes de maintien (10) entre le bord inférieur (2) du carter-cylindres (1) et le bord (4) correspondant du carter d'huile (3).
  2. Moteur à combustion interne selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites pattes de maintien (10) sont logées dans une gorge correspondante du joint d'étanchéité (5) interposé entre le carter d'huile (3) et le carter-cylindres (1).
  3. Moteur à combustion interne selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que le positionnement desdits moyens (6) formant écran est assuré par des nervures (11) s'étendant sous les pattes de maintien (10).
  4. Moteur à combustion interne selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens (6) formant écran comportent des logements (7) destinés à venir s'emboíter sur des chapeaux de palier du vilebrequin afin d'assurer un prépositionnement des moyens formant écran (6) lors de leur montage sur le carter-cylindres (1).
  5. Moteur à combustion interne selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lesdits moyens (6) formant écran comportent des bras de fixation clipsables (9) permettant leur accrochage sur le carter-cylindres (1).
  6. Moteur à combustion interne selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que lesdits moyens (6) formant écran comportent des caissons (15) ouverts vers le carter d'huile (3) destinés notamment à limiter les déplacements de la nappe d'huile.
  7. Moteur à combustion interne selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que lesdits moyens formant écran sont formé par une coque (6) obtenue en plastique moulé.
EP19990400616 1998-03-13 1999-03-12 Moteur à combustion interne comportant un dispositif anti-barbotage Expired - Lifetime EP0942155B1 (fr)

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