EP1598532B1 - Dispositif de lubrification d'un moteur à combustion interne - Google Patents

Dispositif de lubrification d'un moteur à combustion interne Download PDF

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EP1598532B1
EP1598532B1 EP05291063A EP05291063A EP1598532B1 EP 1598532 B1 EP1598532 B1 EP 1598532B1 EP 05291063 A EP05291063 A EP 05291063A EP 05291063 A EP05291063 A EP 05291063A EP 1598532 B1 EP1598532 B1 EP 1598532B1
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tank
oil
engine
return
reservoir
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Peugeot Citroen Automobiles SA
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    • F01M5/00—Heating, cooling, or controlling temperature of lubricant; Lubrication means facilitating engine starting
    • F01M5/005—Controlling temperature of lubricant
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M1/00—Pressure lubrication
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    • F01M11/061—Means for keeping lubricant level constant
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    • F01M11/0004—Oilsumps
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    • F01M5/021—Conditioning lubricant for aiding engine starting, e.g. heating by heating
    • F01M2005/023—Oil sump with partition for facilitating heating of oil during starting
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    • F01M11/0004—Oilsumps
    • F01M2011/0083—Dry sumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M2250/00—Measuring
    • F01M2250/60—Operating parameters

Definitions

  • the invention relates to a lubrication device for an internal combustion engine.
  • the invention relates more particularly to a lubricating device for an internal combustion engine comprising a first oil tank and a second oil tank, connection means between the first and second tanks allowing an oil return from the second tank. to the first tank, means for drawing oil into the first tank, a first loop for circulating the oil sucked into the engine, means for determining the temperature of the oil, means for selective diversion of at least a portion of the oil circulated in the first loop to the second reservoir as a function of the temperature of the oil.
  • Such a device is known in particular from EP 0 188 132.
  • This device comprises a first oil tank under the engine and a second oil tank which is separate from the engine.
  • the first tank is put into communication with the interior of the engine by a first loop for circulating the oil sucked by an oil pump into the first tank.
  • On this first circulation loop is connected, upstream of the engine, a second oil diversion loop to derive oil in the second tank.
  • a valve, located on the second loop makes it possible to derive oil only when the temperature of the oil sucked is higher than a predetermined value.
  • the return of the oil from the second reservoir to the first reservoir is carried out by a system comprising means for determining the oil level in the first reservoir and valves allowing oil return depending on the oil level in the reservoir.
  • An object of the present invention is to overcome all or part of the disadvantages of the prior art noted above.
  • the lubricating device is essentially characterized in that the second reservoir is substantially at atmospheric pressure and in that the means Connections include an overflow system allowing the return of oil from the second tank to the first tank by gravity.
  • the lubrication device of an internal combustion engine 1 shown in FIGS. 1 to 4 in various embodiments comprises a first lubricating oil reservoir 2 situated under the engine 1. This reservoir is intended in particular for harvesting the engine oil. lubrication having circulated in the engine 1. Oil suction means 5, usually comprising an oil pump, are arranged in the first tank 2. The sucked oil is circulated to the engine 1 in a first loop 7 of circulation. After lubrication of various mechanical organs of the engine, the oil descends heated by the organs via the interior of the engine 1 to the first tank 2.
  • Selective branching means 8, 9 are connected to the first circulation loop 7, for example upstream of the engine 1 or even at the level of the engine 1, preferably at the level of the cylinder head.
  • the selective bypass means 8, 9 are connected to the first circulation loop 7 so as to allow a bypass of the oil sucked under pressure.
  • the branching means 8, 9 comprise a branch branch 8 which has a first end connected to the first loop 7 and a second end connected to a second tank 3.
  • the branch 8 is connected directly to the second tank 3 at the level of the lower end, preferably the bottom, thereof as shown in the figures.
  • the selective bypass means 8, 9 also comprise a valve 9 for regulating the flow rate of the derived oil.
  • a valve 9 for regulating the flow rate of the derived oil.
  • different types of valves such as electrically or thermally controlled valves, can be used.
  • the valve 9 is located on the branch branch 8.
  • the valve 9 allows an oil passage from the first 2 to the second 3 tank when the temperature of the oil of the first tank 2 is greater than a predetermined temperature.
  • means for determining the temperature 6 determine the temperature of the oil sucked either before suction in the first tank 2 or after suction.
  • a thermovalve can be used which combines the temperature determination means 6 with the valve function 9, as shown in the figures.
  • the second tank 3, in which part of the oil can be diverted, can be separated from the engine 1 (see FIGS. 1 and 3) or adjacent to the engine 1 (see for example FIGS.
  • this tank may for example be integrated with the engine block and / or the cylinder head, advantageously at a side face of the engine 1.
  • the second reservoir 3 is a constant volume reservoir which is substantially at atmospheric pressure.
  • the lubricating device according to the invention comprises connecting means 4 between the first 2 and the second 3 tank allowing oil return by gravity from the second 3 to the first 2 tank.
  • the return of oil by gravity is ensured by appropriate relative altitudes of the two tanks 2 and 3 and their connecting means 4.
  • the second tank 3 and the junction between the second tank 3 and the connection means 4 are located above the first tank 2,
  • the gravity oil return is provided by an overflow system.
  • the derived oil arrives in the second tank 3, the volume and thus the oil level increase in this tank 3. When the oil level exceeds a certain predetermined level defined by the overflow system, the excess oil is transferred under the effect of gravity to the first tank 2.
  • the second reservoir 3 has a higher oil capacity than the first reservoir 2.
  • the first reservoir 2 can contain two liters of oil and the second three four liters. This makes it possible to reduce the volume of the first tank 2 and thus the bulk of the entire engine 1.
  • the first tank is arranged to allow a reduction in the height of the entire engine 1. lubrication according to the invention allows a increasing the total volume of oil and thus allows space to drain.
  • connection means 4 comprise, in addition to the overflow system, a conduit directly connecting the first 2 to the second 3 tank.
  • the embodiments shown in Figures 2 and 4 do not use ducts to connect the second 3 to the first 2 tank.
  • the embodiments of FIGS. 2 and 4 use the inside of the engine 1 as connection means 4.
  • the overflow system is advantageously arranged so as to create a communication between the second reservoir 3 and the In this way, the oil return is carried out so as to lower the oil, for example, along the inner walls of the engine 1 to the first tank 2.
  • the oil return can be provided either via the interior of the engine 1 or via a duct system outside the engine 1 or by a combination of these two modes.
  • FIGS. 3 and 4 show variants respectively of the embodiments illustrated in Figures 1 and 2.
  • the elements identical to those of the embodiments described above are designated by the same reference numerals and are not described a second time in detail.
  • the variants of FIGS. 3 and 4 differ from the embodiments described above solely at the level of the bypass means 8, 9.
  • the valve 9 is a valve three-way valve for either drifting oil to the second tank 3 or pouring derived oil directly into the first tank 2.
  • Such valves are used in combination with oil pumps requiring a valve
  • the discharge valve 10 is generally integrated with the oil pump 5, but it is also possible to mount it separately, for example at the branching means 8, upstream of the valve 9.
  • the lubricating device according to the invention described above has a simple and inexpensive structure. More particularly, it allows an optimized regulation of oil exchanges between the first 2 and the second 3 tank ensuring an optimum oil temperature rise for the operation of the engine 1.
  • the device according to the invention makes it possible to achieve quickly an optimum temperature for the operation of the engine 1, especially during a cold start, which leads to a reduction in fuel consumption.
  • this lubrication device ensures through its oil return system of the second 3 to the first 2 tank an optimized amount of oil in the first tank 2. In this way, the lubricating device according to the invention decreases. considerably the risk of breakdowns due to a lack of oil in the first tank.
  • the oil return system according to the invention also allows the use of a single point for filling the first 2 and second 3 tank. When, when filling the second tank 3, the oil level exceeds the predetermined level defined by the overflow system, the excess oil is returned under the effect of gravity in the first tank 2 and thus fills it.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Lubrication Details And Ventilation Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

  • L'invention se rapporte à un dispositif de lubrification pour un moteur à combustion interne.
  • L'invention concerne plus particulièrement un dispositif de lubrification pour un moteur à combustion interne comprenant un premier réservoir d'huile un second réservoir d'huile, des moyens de raccordement entre le premier et le second réservoir permettant un retour d'huile du second réservoir vers le premier réservoir, des moyens d'aspiration de l'huile dans le premier réservoir, une première boucle de mise en circulation de l'huile aspirée dans le moteur, des moyens de détermination de la température de l'huile, des moyens de dérivation sélective d'au moins une partie de l'huile mise en circulation dans la première boucle vers le second réservoir en fonction de la température de l'huile.
  • Un tel dispositif est connu notamment du document EP 0 188 132. Ce dispositif comporte un premier réservoir d'huile sous le moteur et un second réservoir d'huile qui est séparé du moteur. Le premier réservoir est mis en communication avec l'intérieur du moteur par une première boucle de mise en circulation de l'huile aspirée par une pompe à huile dans le premier réservoir. Sur cette première boucle de mise en circulation est branchée, en amont du moteur, une deuxième boucle de dérivation d'huile pour dériver de l'huile dans le second réservoir. Une vanne, situé sur la deuxième boucle, permet de ne dériver de l'huile que lorsque la température de l'huile aspirée est supérieure a une valeur prédéterminée. Le retour de l'huile du second réservoir vers le premier réservoir est effectué par un système comportant des moyens de détermination du niveau d'huile dans le premier réservoir et des vannes permettant le retour d'huile en fonction du niveau d'huile dans le premier réservoir. Il est également connu une du document DE 42 02 572 une variante de ce dispositif avec un second réservoir alimenté par gravité depuis la culasse, cette alimentation n'étant autorisée que si l'huile est au dessus d'une certaine température critique. L'huile du second réservoir est reversée dans le premier réservoir par un conduit dont une extrémité est située au niveau du fond du second réservoir.
  • Ce système s'avère très complexe et coûteux, notamment à cause de la multitude de pièces mécaniques et électriques nécessaires pour assurer le retour d'huile au premier réservoir. De plus, un système aussi complexe est fortement susceptible de tomber en panne ce qui peut avoir de conséquences graves pour le moteur.
  • Un but de la présente invention est de pallier tout ou partie des inconvénients de l'art antérieur relevés ci-dessus.
  • A cette fin, le dispositif de lubrification selon l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu'en donne le préambule ci-dessus, est essentiellement caractérisé en ce que le second réservoir est sensiblement sous pression atmosphérique et en ce que les moyens de raccordements comportent un système de trop plein autorisant le retour d'huile du second réservoir vers le premier réservoir par gravité.
  • Par ailleurs, l'invention peut comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes:
    • les moyens de dérivation sélective comprennent une branche de dérivation raccordée à la première boucle, en amont du moteur,
    • les moyens de raccordement sont agencés de façon que le retour d'huile du second réservoir vers le premier réservoir s'effectue au moins en partie via l'intérieur du moteur,
    • les moyens de dérivation sélective comportent une vanne régulant le débit de l'huile dérivée,
    • que la vanne est une vanne à trois voies permettant soit de dériver de l'huile vers le second réservoir, soit de reverser de l'huile dérivée directement dans le premier réservoir,
    • la vanne est une thermovanne intégrant les moyens de détermination de la température,
    • le premier réservoir est disposé de façon adjacente au moteur, de préférence en partie basse du moteur,
    • le second réservoir est séparé du moteur,
    • le second réservoir est disposé de façon adjacente au moteur,
    • le second réservoir est situé au niveau d'une face latérale du moteur.
  • D'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description ci-après faite en référence aux figures dans lesquelles:
    • la figure 1 représente une vue en coupe schématique d'un dispositif de lubrification selon un premier mode de réalisation,
    • la figure 2 représente une vue en coupe schématique d'un dispositif de lubrification selon un second mode de réalisation,
    • la figure 3 représente une vue en coupe schématique d'un dispositif de lubrification selon un troisième mode de réalisation,
    • la figure 4 représente une vue en coupe schématique d'un dispositif de lubrification selon un quatrième mode de réalisation.
  • Le dispositif de lubrification d'un moteur 1 à combustion interne représenté aux figures 1 à 4 dans différents modes de réalisation comporte un premier réservoir 2 d'huile de lubrification situé sous le moteur 1. Ce réservoir est destiné notamment à récolter l'huile de lubrification ayant circulé dans le moteur 1. Des moyens d'aspiration d'huile 5, comprenant habituellement une pompe à huile, sont disposé dans le premier réservoir 2. L'huile aspirée est mise en circulation vers le moteur 1 dans une première boucle 7 de mise en circulation. Après lubrification de différents organes mécaniques du moteur, l'huile descend réchauffée par les organes via l'intérieur du moteur 1 vers le premier réservoir 2.
  • Des moyens de dérivation 8, 9 sélective sont branchés sur la première boucle 7 de mise en circulation, par exemple en amont du moteur 1 ou même au niveau du moteur 1, de préférence au niveau de la culasse. Avantageusement les moyens de dérivation 8, 9 sélective sont branchés sur la première boucle 7 de mise en circulation de façon à permettre une dérivation de l'huile aspirée sous pression. Les moyens de dérivation 8, 9 comprennent une branche de dérivation 8 qui a une première extrémité raccordée à la première boucle 7 et une seconde extrémité racordée à un second réservoir 3. Avantageusement, la branche 8 est connectée directement au second réservoir 3 au niveau de l'extrémité inférieure, de préférence du fond, de celui-ci, comme représenté aux figures.
  • Les moyens de dérivation 8, 9 sélective comprennent également une vanne 9 pour réguler le débit de l'huile dérivée. A ces fins, différents types de vannes, tels que des vannes à commande électrique ou thermique, peuvent être utilisés. Avantageusement, la vanne 9 est située sur la branche de dérivation 8.
  • La vanne 9 n'autorise un passage d'huile du premier 2 vers le second 3 réservoir que lorsque la température de l'huile du premier réservoir 2 est supérieure à une température prédéterminée. Pour cela, des moyens de détermination de la température 6 déterminent la température de l'huile aspirée soit avant l'aspiration dans le premier réservoir 2, soit après l'aspiration. Lorsque l'on détermine la température après l'aspiration, on peut utiliser une thermovanne combinant les moyens de détermination de la température 6 avec la fonction de vanne 9, comme représenté aux figures. Toutefois, il est également possible de dissocier les moyens de détermination de la température 6 de la vanne 9. Dans ce cas, on peut, par exemple, mesurer la température de l'huile dans le premier réservoir 2 avec un capteur ou l'estimer à partir de paramètres de fonctionnement du moteur 1.
  • Le second réservoir 3, dans lequel une partie l'huile peut être dérivée, peut être séparé du moteur 1 (cf. figures 1 et 3) ou adjacent au moteur 1 (cf. par exemple figures 2 et 4). Dans le cas d'un second réservoir 3 adjacent au moteur 1, ce réservoir peut par exemple être intégré au bloc-moteur et : ou à la culasse, avantageusement au niveau d'une face latérale du moteur 1.
  • Dans tous les modes de réalisation représentés aux figures, le second réservoir 3 est un réservoir à volume constant qui se trouve sensiblement sous pression atmosphérique. Pour cela, le dispositif de lubrification selon l'invention comporte des moyens de raccordement 4 entre le premier 2 et le second 3 réservoir permettant un retour d'huile par gravité du second 3 vers le premier 2 réservoir. Le retour d'huile par gravité est assuré par des altitudes relatives appropriées des deux réservoirs 2 et 3 et de leurs moyens de raccordement 4. De préférence, le second réservoir 3 et la jonction entre le second réservoir 3 et les moyens de raccordement 4 sont situés au-dessus du premier réservoir 2, De préférence, le retour d'huile par gravité est assuré par un système de trop-plein. L'huile dérivée arrive dans le second réservoir 3, le volume et ainsi le niveau d'huile augmentent dans ce réservoir 3. Lorsque le niveau d'huile excède un certain niveau prédéterminé défini par le système de trop-plein, l'huile excédante est reversée sous l'effet de la gravité au premier réservoir 2.
  • Avantageusement, le second réservoir 3 a une capacité d'huile plus élevée que le premier réservoir 2. Par exemple, le premier réservoir 2 peut contenir deux litres d'huile et le second 3 quatre litres. Cela permet de réduire le volume du premier réservoir 2 et ainsi l'encombrement de tout le moteur 1. De préférence, le premier réservoir est agencé de façon à permettre une réduction de la hauteur de tout le moteur 1. De plus, le dispositif de lubrification selon l'invention permet une augmentation du volume d'huile total et ainsi permet d'espacer les vidanges.
  • Dans les modes de réalisation représentés aux figures 1 et 3, les moyens de raccordement 4 comportent, outre le système de trop-plein, un conduit reliant directement le premier 2 au second 3 réservoir. Les modes de réalisation représentés aux figures 2 et 4 n'utilisent pas de conduits pour raccorder le second 3 au premier 2 réservoir. Les modes de réalisation des figures 2 et 4 se servent de l'intérieur du moteur 1 comme moyen de raccordement 4. Dans ce cas, le système de trop-plein est agencé avantageusement de façon à créer une communication entre le second réservoir 3 et l'intérieur du moteur 1. Ainsi, le retour d'huile est réalisé de façon à faire descendre l'huile, par exemple, le long des parois intérieures du moteur 1 jusqu'au premier réservoir 2.
  • Bien entendu, il est également envisageable de combiner les deux modes de raccordement permettant le retour de l'huile du second 3 au premier 2 réservoir. Par exemple, on peut envisager, dans le cas d'un second réservoir 3 séparé du moteur 1, de raccorder le second réservoir au moteur 1 via un conduit et après de permettre le retour d'huile dans le premier réservoir 2 via l'intérieur du moteur 1.
  • Dans le cas d'un second réservoir 3 intégré au bloc-moteur, le retour d'huile peut être prévu soit via l'intérieur du moteur 1, soit par l'intermédiaire d'un système de conduits à l'extérieur du moteur 1 ou soit par une combinaisons de ces deux modes.
  • Les figures 3 et 4 représentent des variantes respectivement des modes de réalisation illustrés aux figures 1 et 2. Les éléments identiques à ceux des réalisations décrites ci-dessus sont désignés par les mêmes références numériques et ne sont pas décrits une seconde fois en détail. Les variantes des figures 3 et 4 se distinguent des réalisations décrites ci-dessus uniquement au niveau des moyens de dérivation 8,9. Plus particulièrement, la vanne 9 est une vanne à trois voies permettant soit de dériver de l'huile vers le second réservoir 3, soit de reverser de l'huile dérivée directement dans le premier réservoir 2. Habituellement, on utilise de telles vannes en combinaison avec des pompes à huile 5 nécessitant un clapet de décharge 10. Le clapet de décharge 10 est en général intégré à la pompe à huile 5, mais il est également possible de le monter séparément, par exemple au niveau des moyens de dérivation 8, en amont de la vanne 9.
  • Le dispositif de lubrification selon l'invention décrit ci-dessus présente une structure simple et peu coûteuse. Plus particulièrement, il permet une régulation optimisée des échanges d'huile entre le premier 2 et le second 3 réservoir garantissant une montée en température d'huile optimale pour le fonctionnement du moteur 1. Ainsi, le dispositif selon l'invention permet d'atteindre rapidement une température optimale pour le fonctionnement du moteur 1, notamment lors d'un démarrage au froid, ce qui conduit à une réduction de la consommation de carburant.
  • De plus, ce dispositif de lubrification garantit à travers de son système de retour d'huile du second 3 au premier 2 réservoir une quantité d'huile optimisée dans le premier réservoir 2. De cette façon, le dispositif de lubrification selon l'invention diminue considérablement le risque de pannes liées à un manque d'huile dans le premier réservoir. Le système de retour d'huile selon l'invention permet également l'utilisation d'un point unique pour le remplissage du premier 2 et du second 3 réservoir. Lorsque, en remplissant le second réservoir 3, le niveau d'huile excède le niveau prédéterminé défini par le système de trop-plein, l'huile excédante est reversée sous l'effet de la gravité dans le premier réservoir 2 et ainsi le remplit.

Claims (9)

  1. Dispositif de lubrification pour un moteur (1) à combustion interne comprenant un premier réservoir d'huile (2), un second réservoir d'huile (3), des moyens (4) de raccordement entre le premier (2) et le second (3) réservoir permettant un retour d'huile du second réservoir (3) vers le premier réservoir (2), des moyens d'aspiration (5) de l'huile dans le premier réservoir (2), une première boucle (7) de mise en circulation de l'huile aspirée dans le moteur, des moyens (6) de détermination de la température de l'huile, des moyens (8, 9) de dérivation sélective, d'au moins une partie de l'huile mise en circulation dans la première boucle (7) vers le second réservoir (3) en fonction de la température de l'huile, caractérisé en ce que le second réservoir est sensiblement sous pression atmosphérique, que les moyens de dérivation sélective comprennent une branche de dérivation raccordée à l'extrémité inférieur du second réservoir (3) et à la première boucle (7) en amont du moteur (1) et en ce que les moyens (4) de raccordements comportent un système de trop plein autorisant le retour d'huile du second réservoir (3) vers le premier réservoir (2) par gravité.
  2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les moyens (4) de raccordement sont agencés de façon que le retour d'huile du second réservoir (3) vers le premier réservoir (2) s'effectue au moins en partie via l'intérieur du moteur (1).
  3. Dispositif la revendication 1 à ou 2 caractérisé en ce que les moyens (8, 9) de dérivation sélective comportent une vanne (9) régulant le débit de l'huile dérivée.
  4. Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que la vanne (9) est une vanne à trois voies permettant soit de dériver de l'huile vers le second réservoir (3), soit de reverser de l'huile dérivée directement dans le premier réservoir (2).
  5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4 caractérisé en ce que la vanne (9) est une thermovanne intégrant les moyens (6) de détermination de la température.
  6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que le premier réservoir (2) est disposé de façon adjacente au moteur (1), de préférence en partie basse du moteur (1).
  7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que le second réservoir (3) est séparé du moteur (1).
  8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que le second réservoir (3) est disposé de façon adjacente au moteur (1).
  9. Dispositif selon la revendication 7 caractérisé en ce que le second réservoir (3) est situé au niveau d'une face latérale du moteur (1).
EP05291063A 2004-05-18 2005-05-17 Dispositif de lubrification d'un moteur à combustion interne Not-in-force EP1598532B1 (fr)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0450987A FR2870565B1 (fr) 2004-05-18 2004-05-18 Dispositif de lubrification d'un moteur a combustion interne
FR0450987 2004-05-18

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP1598532A1 EP1598532A1 (fr) 2005-11-23
EP1598532B1 true EP1598532B1 (fr) 2007-04-11

Family

ID=34942305

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP05291063A Not-in-force EP1598532B1 (fr) 2004-05-18 2005-05-17 Dispositif de lubrification d'un moteur à combustion interne

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