EP2260188A2 - Dispositif de recuperation de l'huile contenue dans les gaz de combustion a efficacite amelioree - Google Patents

Dispositif de recuperation de l'huile contenue dans les gaz de combustion a efficacite amelioree

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EP2260188A2
EP2260188A2 EP09722129A EP09722129A EP2260188A2 EP 2260188 A2 EP2260188 A2 EP 2260188A2 EP 09722129 A EP09722129 A EP 09722129A EP 09722129 A EP09722129 A EP 09722129A EP 2260188 A2 EP2260188 A2 EP 2260188A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cylinder
engine
oil
recovering
combustion gases
Prior art date
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EP09722129A
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German (de)
English (en)
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EP2260188B1 (fr
Inventor
Guillaume Boulud
Fabien Godefroy
Gonzalo Portela Garnika
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Renault SAS
STEEP
Original Assignee
Renault SAS
STEEP
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Publication date
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Publication of EP2260188A2 publication Critical patent/EP2260188A2/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP2260188B1 publication Critical patent/EP2260188B1/fr
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    • 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
    • F01M13/00—Crankcase ventilating or breathing
    • F01M13/02—Crankcase ventilating or breathing by means of additional source of positive or negative pressure
    • F01M13/021—Crankcase ventilating or breathing by means of additional source of positive or negative pressure of negative pressure
    • F01M13/022—Crankcase ventilating or breathing by means of additional source of positive or negative pressure of negative pressure using engine inlet suction
    • 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
    • F01M13/00—Crankcase ventilating or breathing
    • F01M13/04—Crankcase ventilating or breathing having means for purifying air before leaving crankcase, e.g. removing oil
    • F01M13/0416—Crankcase ventilating or breathing having means for purifying air before leaving crankcase, e.g. removing oil arranged in valve-covers
    • 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
    • F01M13/00—Crankcase ventilating or breathing
    • F01M13/04—Crankcase ventilating or breathing having means for purifying air before leaving crankcase, e.g. removing oil
    • F01M2013/0433—Crankcase ventilating or breathing having means for purifying air before leaving crankcase, e.g. removing oil with a deflection device, e.g. screen
    • 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
    • F01M13/00—Crankcase ventilating or breathing
    • F01M13/04—Crankcase ventilating or breathing having means for purifying air before leaving crankcase, e.g. removing oil
    • F01M2013/0488—Crankcase ventilating or breathing having means for purifying air before leaving crankcase, e.g. removing oil with oil trap in the return conduit to the crankcase

Definitions

  • the present invention relates to a device for recovering the oil contained in the combustion gases having an improved efficiency, and to an internal combustion engine comprising such a device.
  • combustion gas leaks also called Blow-by gas .
  • the Blow-by gases separated from this oil are returned to the engine intake.
  • the extraction of oil from the Blow-by gases is obtained by means of a separation device, also called settling tank and generally disposed on the cylinder head cover.
  • This separation device is formed, for example of one or two chambers having baffles in which flow the gas Blow-by, the drops of oil transported by the gas impact the walls component baffles. These drops then flow by gravity along these walls and are harvested and returned to the oil circuit.
  • This device may comprise a first chamber in which a first oil recovery is performed, then a second larger chamber in which a second recovery is performed.
  • the doubling of the chambers makes it possible to achieve a better separation efficiency.
  • the drops of oil are entrained in the separation and recovery device by the Blow-by gases or are projected into the device, for example because of the bubbling of the cam shaft in the oil.
  • Such a device is for example known from GB2441404.
  • This document indeed describes a device for separating and recovering the Blow-by gas oil in which the Blow-by gases are conveyed into a chamber communicating in its upper part, via baffles, with on the one hand, a blow-by gas outlet opening open in the upper wall of this chamber and, on the other hand, with an oil recovery channel contained in these gases extending vertically in the center of this chamber.
  • the known devices give overall satisfaction. However, due to the reduction of the space dedicated to the engine compartment and the engine itself of motor vehicles, to enlarge the cabin and / or add new systems, including safety, in the engine compartment, these devices occupy also a space more and more reduced.
  • the Blow-by gas collection section formed by the intersection of the engine and the recovery device, is then reduced with respect to their flow rate.
  • the velocity of the gases is then very important in the recovery device, in particular in the first chamber, which has the consequence, when the drops recovered in this first chamber fall by gravity, to re-train these drops by the gas Blow-by.
  • These drops are then divided into fine droplets when they hit the walls of the first chamber. However, these fine droplets are difficult to separate from the Blow-by gases.
  • an oil recovery device contained in the Blow-By gases comprising a first and a second recovery chamber, the first chamber comprising means for recovering the oil ensuring a first separation. between oil and gas Blow-by.
  • the recovered oil is advantageously reinjected into the engine oil circuit upstream of the first chamber.
  • the recovered oil is at least mostly returned to the engine oil circuit without being re-entrained by the Blow-by gases.
  • the main subject of the present invention is therefore a device for recovering the oil contained in the combustion gases leaving the engine and going to the engine air inlet comprising at least one inlet gas collection orifice, flow of said incoming gases, an outlet of said combustion gases at least partly discharged from the oil, a wall closing said inlet gas flow channel, an oil recovery channel settling on said wall, a separating partition of said recovery channel and of the inlet gas flow channel, wherein the inlet gas flow channel is delimited by a first cylinder, the oil recovery channel being delimited by the first cylinder and a second cylinder surrounding the first cylinder, the partition wall being formed by the first cylinder, the wall forming a bottom of the second cylinder, and a passage being defined between the first cylinder; said bottom and an end of the first cylinder
  • the wall is advantageously concave and connects continuously to at least a portion of the second cylinder, which ensures a good flow of oil drops.
  • the recovery device may comprise a gutter bordering the gas collection orifice, extending radially outwardly of the first cylinder, a passage being provided between an end of the second cylinder opposite the bottom.
  • the gutter may, in an alternative embodiment, include drain holes for harvested oil, the drain holes allowing the oil to return to the engine upstream of the gas collection port.
  • This channel is advantageously capable of containing a volume of oil sufficient to force the combustion gases to pass through this volume, this passage ensuring additional recovery of the oil.
  • the first and second cylinders may be surrounded by a third cylinder forming an outer wall of a first chamber, said third cylinder being connected to the first cylinder to form the gutter, said device also comprising a second chamber connected to the flow channel of the gas entering through the oil collection channel and the gutter, said main chamber having baffles for the combustion gases and is connected to an engine inlet.
  • the device comprises three first chambers connected in parallel to a single main chamber.
  • the device advantageously comprises two parts made of plastic material by molding, the first part comprising the first and the third cylinder, a lower bottom of a connecting pipe between the first tank and the main tank, and a lower bottom of the main tank, and a second part comprising the second cylinder, an upper bottom of the connecting pipe, an upper bottom and the baffles of the main reservoir, sealing means being interposed between the two parts.
  • the present invention also relates to an internal combustion engine comprising a device for recovering the oil contained in the combustion gases leaving the engine and going to the engine air intake according to the present invention, fixed on a cover a cylinder head in leaktight manner, said device being connected to the engine so as to collect the combustion gases leaving the engine and returning the collected oil to said gases, and in such a way as to reinject said gases at the outlet of said device at the inlet of said engine .
  • FIGS. 1A and 1B are plan and perspective top views, respectively, of an exemplary embodiment of a recovery device according to the present invention as a whole,
  • FIGS. 2A and 2B are perspective bottom and plan views respectively of the recovery device of FIGS. 1A and 1B;
  • FIG. 3 is a view from below identical to that of FIG. 2B, the lower part of FIG. second chamber having been withdrawn,
  • FIG. 4 is a sectional view along a plane AA of the device of FIG. 3 according to the present invention partially shown, - Figure 5 is an enlarged view of Figure 4, the device being in operation.
  • FIGS. 4 and 5 show a sectional view of an exemplary embodiment of a recovery device according to the present invention comprising a first oil separation / recovery chamber 2 and a second separation chamber / recovery 4 of the oil also designated master bedroom.
  • the recovery device according to the present invention is disposed on a cylinder head cover 8 and comprises at least one opening 6 for capturing the Blow-by gases leaking at the segments.
  • This orifice 6 forms the inlet of the device according to the present invention.
  • the device comprises three gas collection ports 6, 106, 206 arranged in parallel and ensuring the collection of gases all along the cylinder cover 8.
  • Each orifice 6, 106, 206 is connected to a first chamber 2 , 102, 202 separate from those of the other orifices, the first three chambers 2, 102, 202 being of similar embodiment, we will describe only one in detail.
  • the first chamber 2 comprises a first duct 10 for channeling the incoming Blow-by gases, a wall 12 opposite to the collection orifice 6 in the direction of flow of the gases on which the gases are impacted, in particular the drops of oil which is deposited, at least in part, on this wall, and a second conduit 14 for channeling the oil settling on the wall 12 while isolating it from the inflow of gases.
  • the first duct is delimited by an inner face of a first cylinder 16 disposed the most inside the device, this first cylinder extending from the collecting orifice 6 in the direction of the impact wall 12
  • the second duct 14 is delimited by an outer face of the first cylinder 16 and an inner face of a second cylinder 18 surrounding the first cylinder, the second cylinder extending from the impact wall 12 forming with it a surface substantially continuous towards the capture port.
  • a third cylinder 19 is provided outside the second cylinder, surrounding it, forming the outer wall of the first chamber 2.
  • the arrows 20 indicate the path of the gases in the device.
  • the gases discharged at least partially from the oil join the main chamber 4 by a connecting pipe 22, previously borrowing a baffle 24 defined by the first 16, the second 18 and the third 19 cylinder.
  • the impact wall advantageously forms a half-vault thus ensuring a gravity flow outwardly the inner face of the second cylinder 18 and advantageously prevents drop drop vertically in the flow of the incoming gas.
  • a horizontal wall, or a complete arch-shaped wall is not outside the scope of the present invention, the vertical drop of oil drops directly in the incoming flow being reduced compared to the devices of the state of the invention. the technique.
  • the impact wall advantageously has a concave shape connecting with at least a portion of the second cylinder 18 so as to form a continuous surface promoting the flow of drops along this surface.
  • the cylinders can have any section.
  • the cylinders have a substantially rectangular section.
  • the three cylinders are advantageously chosen so as to have homothetic sections in order to ensure a uniform collection of oil and gases in the direction of the main chamber 4.
  • the first and third cylinders meet at their lower ends to form a gutter 26, in which the harvested oil is stored.
  • the channel 26 has holes 28 to allow the evacuation of the oil towards the engine. These holes 28 line the passage of Blow-by gas flow, thus avoiding the harvested oil to be directly re-entrained by the Blow-by gases.
  • a volume of oil can be stored in the trough 26, while the Blow-by gases during their evacuation towards the main chamber pass through this volume of oil. oil. During this passage, oil still contained in the gas is captured.
  • the oil thus decanted in this first chamber will pass into the main body of the decanter in the form of streams or oil packets.
  • the oil in this form is now properly treated by a conventional baffled decanter.
  • the right side of the inner cylinder is lower than that of the left side.
  • the Blow-by gases then tend to start from the side of the lowest cylinder, since it is the one that has the least pressure loss.
  • the oil recovered, because of the inclination of the vault, will tend to flow to the side where the side of the cylinder is the highest. Thanks to this construction, the risk of bringing the oil into contact with the Blow-by gases is reduced, and therefore also the risk of driving the already separated oil.
  • Blow-by gases then strike the half-vault 12, the oil is then deposited on this half-vault in the form of drops.
  • the drops then flow by gravity along the half-vault 12, then on the inner face of the second cylinder 18 and join the gutter 26.
  • This oil is then returned to the engine through the drain holes 28. Blow-by gases partially discharged from the oil also pass between the first 16 and the second 18 cylinder, borrowing the chicane formed by the gutter 26.
  • the gases then borrow the passage delimited between the second 18 and the third 19 cylinder, then the connecting conduit 22 and join the main chamber 4.
  • the gases take a series of baffles 23, allowing to unload even more the gases of the remaining oil they carry.
  • the oil recovery device comprises three first chambers 2, 102, 202 in parallel disposed on the cylinder head cover all along thereof. This number is in no way limiting and can be modified according to the characteristics of the engine.
  • first three chambers 2, 102, 202 are connected to a single main chamber 4 by a connecting pipe 22, 122, 222 respectively, which can be seen inside in FIG. 3, in particular the multitude of baffles 23 for harvesting. the remaining oil.
  • This main tank 4 comprises an outlet port 30 of Blow-by gases discharged from all or part of the oil provided in an upper part of the tank.
  • this orifice 30 comprises a nozzle 32 intended to be connected to the engine inlet, the gases being burned therein, and oil outlet orifices 34 collected at the end of cannulas 36 passing through the cylinder head cover and the bolt, to send it back into the engine.
  • the oil recovery device is for example made of plastic material, preferably by molding. For this, it is planned to make the device in two parts, a lower part 38 comprising the first 16 and the third 19 cylinder, the bottom bottom of the connecting pipe 22, and the bottom bottom of the main tank 4, and a second part comprising the second cylinder, the upper bottom of the connecting pipe, the upper bottom and the baffles 23 of the main tank 4.
  • seals 42 are interposed between the first 38 and the second part 40. Seals 44 are also provided between the recovery device and the cylinder head cover, in particular between the bottom of the channel 26 and the cylinder head cover. For example, a groove 46 surrounding the inlet of the gas Blow-by in the first tank 1 is provided in the bottom of the channel 26 outside thereof.
  • the first and second parts are secured, for example by melting the plastic material or by snapping.
  • the embodiment by molding reduces the production costs of the device.
  • the device can be made for example of polyamide, polypropylene with or without glass fibers.

Landscapes

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Description

DISPOSITIF DE RECUPERATION DE L'HUILE CONTENUE DANS LES GAZ DE COMBUSTION A EFFICACITÉ AMÉLIORÉE
DESCRIPTION
DOMAINE TECHNIQUE ET ART ANTÉRIEUR
La présente invention se rapporte à un dispositif de récupération de l'huile contenue dans les gaz de combustion ayant une efficacité améliorée, et à un moteur à combustion interne comportant un tel dispositif.
Lors du fonctionnement du moteur, à combustion interne, il se produit notamment au niveau des segments des pistons, de l'axe du palier du turbocompresseur et des joints des queues des soupapes, des fuites de gaz de combustion, également appelés gaz Blow-by. Ces gaz sont récupérés, pour être réinjectés au niveau de l'admission et assurer leur combustion.
Or, ces gaz sont chargés d'huile utilisée pour lubrifier, notamment le mécanisme d'admission d'air et d'échappement composé d'un ou plusieurs arbres à cames et de soupapes.
Afin de réduire la consommation en huile du moteur et de réduire " la pollution des gaz d'échappement, l'huile emportée par les gaz Blow-by, ainsi que celle projetée par les pièces mobiles du moteur, sont récupérées en grande partie pour être renvoyées dans le carter moteur, les gaz Blow-by séparés de cette huile sont renvoyés à l'admission du moteur. L'extraction de l'huile des gaz Blow-by est obtenue au moyen d'un dispositif de séparation, appelé également décanteur et disposé généralement sur le couvre-culasse . Ce dispositif de séparation est formé, par exemple d'une ou de deux chambres comportant des chicanes dans lesquelles s'écoulent les gaz Blow-by, les gouttes d'huile transportées par le gaz viennent impacter les parois composant les chicanes. Ces gouttes coulent ensuite par gravité le long de ces parois et sont récoltées et renvoyées dans le circuit d'huile.
Ce dispositif peut comporter une première chambre dans laquelle une première récupération d'huile est effectuée, puis une deuxième chambre plus grande dans laquelle une deuxième récupération est effectuée. Le doublement des chambres permet d' atteindre une meilleure efficacité de séparation.
Les gouttes d'huile sont entraînées dans le dispositif de séparation et de récupération par les gaz Blow-by ou sont projetées dans le dispositif, par exemple du fait du barbotage de l'arbre à came dans l'huile.
Un tel dispositif est par exemple connu du document GB2441404. Ce document décrit en effet un dispositif de séparation et de récupération de l'huile des gaz Blow-by dans lequel les gaz Blow-by sont acheminés dans une chambre communiquant dans sa partie supérieure, par l'intermédiaire de chicanes, avec, d'une part, un orifice de sortie des gaz Blow-by ouvert dans la paroi supérieure de cette chambre et, d'autre part, avec un canal de récupération de l'huile contenue dans ces gaz s' étendant verticalement au centre de cette chambre.
Les dispositifs connus donnent dans l'ensemble satisfaction. Cependant, du fait de la réduction de l'espace dédié au compartiment moteur et au moteur lui- même des véhicules automobiles, pour agrandir l'habitacle et/ou ajouter de nouveaux systèmes, notamment de sécurité, dans le compartiment moteur, ces dispositifs occupent également un espace de plus en plus réduit. La section de captage des gaz Blow-by, formée par l'intersection du moteur et du dispositif de récupération, est alors réduite par rapport à leur débit. La vitesse des gaz est alors très importante dans le dispositif de récupération, en particulier dans la première chambre, ce qui a pour conséquence, lorsque les gouttes récupérées dans cette première chambre tombent par gravité, de réentraîner ces gouttes par les gaz Blow-by. Ces gouttes se divisent alors en fines gouttelettes lorsqu'elles frappent les parois de la première chambre. Or ces fines gouttelettes sont difficilement séparables des gaz Blow-by. En effet, leur diamètre est suffisamment faible pour que les gouttelettes soient entraînées par les gaz sans impacter les parois du dispositif de récupération, les gaz sortant du dispositif et réinjectés dans l'admission sont donc encore chargés d'huile, ce qui provoque une augmentation de la consommation d'huile par le moteur. C'est par conséquent un but de la présente invention d'offrir un dispositif de séparation/récupération d'huile dont l'efficacité est améliorée, tout en respectant un encombrement limité.
EXPOSÉ DE L' INVENTION
Le but énoncé ci-dessus est atteint par un dispositif de récupération de l'huile contenue dans les gaz Blow-By comportant une première et une deuxième chambre de récupération, la première chambre comportant des moyens de récupération de l'huile assurant une première séparation entre l'huile et les gaz Blow-by.
L'huile récupérée est avantageusement réinjectée dans le circuit d'huile du moteur en amont de la première chambre. Ainsi, l'huile récupérée est au moins en majorité renvoyée dans le circuit d'huile du moteur sans être réentrainée par les gaz Blow-by.
En d'autres termes, on prévoit un canal d'écoulement de l'huile se formant sur les parois de la première chambre, lorsque les gaz Bow-by frappent les parois de celles-ci, qui est physiquement séparé d'un canal d'écoulement des gaz Blow-by sortant directement du moteur.
De manière particulièrement avantageuse, on prévoit de faire passer les gaz Blow-by dans un volume d'huile, ce passage provoquant une rétention des gouttes d'huile entraînées par les gaz dans le volume d'huile. Avantageusement, ce volume d'huile est alimenté par l'huile récupérée. La présente invention a alors principalement pour objet un dispositif de récupération de l'huile contenue dans les gaz de combustion sortant du moteur et allant à l'admission d'air moteur comportant au moins un orifice de collecte des gaz entrants, un canal d'écoulement desdits gaz entrants, un orifice de sortie desdits gaz de combustion au moins en partie déchargés de l'huile, une paroi fermant ledit canal d'écoulement des gaz entrants, un canal de récupération de l'huile se déposant sur ladite paroi, une cloison de séparation dudit canal de récupération et du canal d'écoulement des gaz entrants, dans lequel le canal d' écoulement des gaz entrants est délimité par un premier cylindre, le canal de récupération de l'huile étant délimité par le premier cylindre et un deuxième cylindre entourant le premier cylindre, la cloison de séparation étant formée par le premier cylindre, la paroi formant un fond du deuxième cylindre, et un passage étant défini entre ledit fond et une extrémité du premier cylindre en regard dudit fond.
La paroi est avantageusement concave et se raccorde de manière continue à au moins une partie du deuxième cylindre, ce qui assure un bon écoulement des gouttes d'huile.
Le dispositif de récupération selon l'invention peut comporter une gouttière bordant l'orifice de collecte des gaz, s' étendant radialement vers l'extérieur du premier cylindre, un passage étant prévu entre une extrémité du deuxième cylindre opposée au fond. La gouttière peut, dans une variante de réalisation, comporter des trous de vidange pour l'huile récoltée, les trous de vidange permettant à l'huile de retourner dans le moteur en amont de l'orifice de collecte des gaz.
Cette gouttière est avantageusement apte à contenir un volume d'huile suffisant pour imposer aux gaz de combustion de traverser ce volume, ce passage assurant une récupération supplémentaire de l'huile. Les premier et deuxième cylindres peuvent être entourés d'un troisième cylindre formant une paroi extérieure d'une première chambre, ledit troisième cylindre se raccordant au premier cylindre pour former la gouttière, ledit dispositif comportant également une deuxième chambre raccordée au canal d'écoulement des gaz entrant par le canal de collecte de l'huile et la gouttière, ladite chambre principale comportant des chicanes pour les gaz de combustion et est raccordée à une admission du moteur. Dans un exemple de réalisation, le dispositif comporte trois premières chambres raccordées en parallèle à une chambre principale unique.
Le dispositif comporte avantageusement deux parties réalisées en matériau plastique par moulage, la première partie comportant le premier et le troisième cylindre, un fond inférieur d'un conduit de liaison entre le premier réservoir et le réservoir principal, et un fond inférieur du réservoir principal, et une deuxième partie comportant le deuxième cylindre, un fond supérieur du conduit de liaison, un fond supérieur et les chicanes du réservoir principal, des moyens d'étanchéité étant interposés entre les deux parties.
La présente invention a également pour objet un moteur à combustion interne comportant un dispositif de récupération de l'huile contenu dans les gaz de combustion sortant du moteur et allant à l'admission d'air moteur selon la présente invention, fixé sur un couvre-culasse de manière étanche, ledit dispositif étant relié au moteur de manière à collecter les gaz de combustion sortant du moteur et à renvoyer l'huile collectée dans lesdits gaz, et de manière à réinjecter lesdits gaz en sortie dudit dispositif à l'admission dudit moteur.
BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS
La présente invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre et des dessins en annexe sur lesquels :
- les figures IA et IB sont des vues de dessus en perspective et en plan respectivement, d'un exemple de réalisation d'un dispositif de récupération selon la présente invention dans son ensemble,
- les figures 2A et 2B sont des vues de dessous en perspective et en plan respectivement, du dispositif de récupération des figures IA et IB, - la figure 3 est une vue de dessous identique à celle de la figure 2B, la partie inférieure de la deuxième chambre ayant été retirée,
- la figure 4 est une vue en coupe selon un plan AA du dispositif de la figure 3 selon la présente invention partiellement représenté, - la figure 5 est une vue agrandie de la figure 4, le dispositif étant en fonctionnement.
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS
Sur les figures 4 et 5, on peut voir une vue en coupe d'un exemple de réalisation d'un dispositif de récupération selon la présente invention comportant une première chambre de séparation/récupération 2 de l'huile et une deuxième chambre de séparation/récupération 4 de l'huile désignée également chambre principale.
Dans la suite de la description, nous désignerons le dispositif de séparation/récupération par dispositif de récupération uniquement.
Le dispositif de récupération selon la présente invention est disposé sur un couvre-culasse 8 et comporte au moins un orifice 6 de captation des gaz Blow-by fuyant au niveau des segments. Cet orifice 6 forme l'entrée du dispositif selon la présente invention. Dans l'exemple représenté sur les figures
IA à 3, le dispositif comporte trois orifices de captation des gaz 6, 106, 206 disposés en parallèle et assurant la collecte des gaz tout le long du couvre- culasse 8. Chaque orifice 6, 106, 206 est relié à une première chambre 2, 102, 202 distincte de celles des autres orifices, les trois premières chambres 2, 102, 202 étant de réalisation similaire, nous n'en décrirons qu'une en détail. La première chambre 2 comporte un premier conduit 10 pour canaliser les gaz Blow-by entrants, une paroi 12 opposée à l'orifice de captation 6 dans le sens d' écoulement des gaz sur laquelle viennent impacter les gaz, en particulier les gouttes d'huile qui se déposent, au moins en partie, sur cette paroi, et un deuxième conduit 14 pour canaliser l'huile se déposant sur la paroi 12 tout en l'isolant du flux entrant des gaz. Pour cela, le premier conduit est délimité par une face intérieure d'un premier cylindre 16 disposé le plus à l'intérieur du dispositif, ce premier cylindre s' étendant de l'orifice de captation 6 en direction de la paroi d' impacte 12. Le deuxième conduit 14 est délimité par une face extérieure du premier cylindre 16 et une face intérieure d'un deuxième cylindre 18 entourant le premier cylindre, le deuxième cylindre s' étendant de la paroi d' impacte 12 formant avec celle-ci une surface sensiblement continue en direction de l'orifice de captation. Un troisième cylindre 19 est prévu à l'extérieur du deuxième cylindre, entourant celui-ci, formant la paroi extérieure de la première chambre 2.
Les flèches 20 indiquent le cheminement des gaz dans le dispositif.
Les gouttes d'huile entraînées par les gaz impactent la paroi 12 et adhèrent à celles-ci, ensuite, du fait de la gravité, elles s'écoulent le long du deuxième cylindre dans le deuxième conduit. Ces gouttes sont isolées des gaz entrants du fait du premier cylindre 16. T/FR2009/000250
10
Les gaz déchargés au moins partiellement de l'huile rejoignent la chambre principale 4 par un conduit de liaison 22, empruntant au préalable une chicane 24 délimitée par le premier 16, le deuxième 18 et le troisième 19 cylindre.
La paroi d' impact forme avantageusement une demi-voûte assurant ainsi un écoulement par gravité vers l'extérieur la face intérieure du deuxième cylindre 18 et évite avantageusement la chute de goutte verticalement dans l'écoulement des gaz entrants. Bien entendu, une paroi horizontale, ou une paroi en forme de voûte complète, ne sort pas du cadre de la présente invention, la chute verticale des gouttes d'huile directement dans le flux entrant étant réduite par rapport aux dispositifs de l'état de la technique.
De manière générale, la paroi d'impact à avantageusement une forme concave se raccordant avec au moins une partie du deuxième cylindre 18 de sorte à former une surface continue favorisant l'écoulement des gouttes le long de cette surface.
Les cylindres peuvent avoir une section quelconque. Dans l'exemple représenté, les cylindres ont une section sensiblement rectangulaire.
Par contre, les trois cylindres sont avantageusement choisis de sorte à avoir des sections homothétiques afin d'assurer une collecte uniforme de l'huile et des gaz en direction de la chambre principale 4.
Dans l'exemple représenté, il y a physiquement deux chambres reliées en série, cependant il est bien entendu que l'on pourrait prévoir de ne faire qu'une seule chambre, les moyens selon la présente invention étant disposé à l'entrée de la chambre et les cloisons classiques formant labyrinthe étant disposées en aval des moyens de séparation dans le sens d'écoulement des gaz.
Les premier et troisième cylindres se rejoignent par leurs extrémités inférieures pour former une gouttière 26, dans laquelle est stockée l'huile récoltée . Dans l'exemple représenté, la gouttière 26 comporte des trous 28 pour permettre l'évacuation de l'huile en direction du moteur. Ces trous 28 bordent le passage d'écoulement des gaz Blow-by, évitant ainsi à l'huile récoltée d'être directement réentraînée par les gaz Blow-by.
En fonction de la taille des trous 28 et du régime de fonctionnement du moteur, un volume d'huile peut être stocké dans la gouttière 26, alors les gaz Blow-by lors de leur évacuation en direction de la chambre principale traversent ce volume d'huile. Lors de ce passage, de l'huile encore contenue dans le gaz est captée.
On pourrait prévoir de ne pas percer le fond de la gouttière 26, assurant ainsi en permanence la présence d'un volume d'huile V.
L'huile ainsi décantée dans cette première chambre passera dans le corps principal du décanteur sous forme de flots ou paquets d'huile. L'huile sous cette forme est désormais traitée correctement par un décanteur à chicanes classiques. Dans l'exemple représenté, le côté droit du cylindre intérieur est moins haut que celui du côté gauche. Les gaz Blow-by ont alors tendance à partir du côté du cylindre le moins haut, puisque c'est celui qui présente le minimum de perte de charge. L'huile récupérée, du fait de l'inclinaison de la voûte, aura tendance à s'écouler du côté où le côté du cylindre est le plus haut. Grâce à cette construction, le risque de mettre en contact l'huile avec les gaz Blow-by est réduit, et par conséquent également le risque d'entraînement de l'huile déjà séparée.
Nous allons maintenant expliquer le fonctionnement du dispositif de séparation sur la présente invention. Les gaz Blow-by symbolisés par les flèches
20 s' échappant du moteur au niveau des segments sont chargés d'huile utilisée pour la lubrification des éléments mobiles du moteur, ceux-ci traversent le couvre-culasse par l'orifice 6 et pénètrent dans la première chambre 2, plus particulièrement ils s'écoulent dans le premier cylindre 16.
Les gaz Blow-by frappent ensuite la demi-voûte 12, de l'huile se dépose alors sur cette demi-voûte sous forme de gouttes. Les gouttes s'écoulent alors par gravité le long de la demi-voûte 12, puis sur la face intérieure du deuxième cylindre 18 et rejoignent la gouttière 26.
Cette huile est ensuite renvoyée dans le moteur par les trous de vidange 28. Les gaz Blow-by ainsi déchargés partiellement de l'huile passent également entre le premier 16 et le deuxième 18 cylindre, empruntant la chicane formée par la gouttière 26.
Si celle-ci contient de l'huile, les gaz traversent ce volume et se déchargent encore d'une partie de l'huile qu'ils transportent.
Les gaz empruntent ensuite le passage délimité entre le deuxième 18 et le troisième 19 cylindre, puis le conduit de liaison 22 et rejoignent la chambre principale 4. Dans la chambre principale 4, les gaz empruntent une série de chicanes 23, permettant de décharger encore davantage les gaz du restant de l'huile qu'ils transportent.
Il est à noter que la collecte de l'huile et l'écoulement des gaz s'effectue sur toute la périphérie de la première chambre 2.
Comme on peut le voir dans l'exemple représenté sur les figures IA à 3, le dispositif de récupération de l'huile comporte trois premières chambres 2, 102, 202 en parallèle disposées sur le couvre-culasse tout le long de celui-ci. Ce nombre n'est en aucun cas limitatif et peut être modifié en fonction des caractéristiques du moteur.
Ces trois premières chambres 2, 102, 202 sont reliées à une chambre principale unique 4 par un conduit de liaison 22, 122, 222 respectivement, dont on peut voir l'intérieur sur la figure 3, en particulier la multitude de chicanes 23 pour récolter l'huile restante .
Ce réservoir principal 4 comporte un orifice de sortie 30 des gaz Blow-by déchargés de tout ou partie de l'huile prévu dans une partie haute du réservoir principal 4, cet orifice 30 comporte un embout 32 destiné à être relié à l'admission du moteur, les gaz y étant brûlés, et des orifices 34 de sortie de huile récoltée à l'extrémité de canules 36 traversant le couvre-culasse et la culasse, pour la renvoyer dans le moteur.
Le dispositif de récupération d'huile est par exemple réalisé en matériau plastique, avantageusement par moulage. Pour cela, il est prévu de réaliser le dispositif en deux parties, une partie inférieure 38 comportant le premier 16 et le troisième 19 cylindre, le fond inférieur du conduit de liaison 22, et le fond inférieur du réservoir principal 4, et une deuxième partie comportant le deuxième cylindre, le fond supérieur du conduit de liaison, le fond supérieur et les chicanes 23 du réservoir principal 4.
Un ou plusieurs joints d' étanchéité 42 sont interposés entre la première 38 et la deuxième partie 40. Des joints d' étanchéité 44 sont également prévus entre le dispositif de récupération et le couvre- culasse, notamment entre le fond de la gouttière 26 et le couvre-culasse. Par exemple, une gorge 46 entourant l'orifice d'entrée des gaz Blow-by dans le premier réservoir 1 est prévue dans le fond de la gouttière 26 à l'extérieur de celle-ci.
La première et la deuxième partie sont solidarisées, par exemple par fusion du matériau plastique ou par encliquetage .
La réalisation par moulage permet de réduire les coûts de production du dispositif. Le dispositif peut être réalisé par exemple en polyamide, en polypropylène avec ou sans fibres de verre.
Nous avons bien réalisé un dispositif de récupération de l'huile contenue dans les gaz Blow-by permettant d'éviter un réentrainement direct de l'huile récolté par les gaz entrant dans le dispositif, évitant une formation de fines gouttelettes difficiles à séparer du flux de gaz.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de récupération de l'huile contenue dans les gaz de combustion sortant du moteur et allant à l'admission d'air moteur comportant au moins un orifice de collecte des gaz entrants (6, 106, 206), un canal d'écoulement desdits gaz entrants (10), un orifice de sortie (30) desdits gaz de combustion au moins en partie déchargés de l'huile, une paroi (12) fermant ledit canal d'écoulement (10) des gaz entrant, un canal de récupération (14) de l'huile se déposant sur ladite paroi, une cloison de séparation dudit canal de récupération (14) et du canal d'écoulement (10) des gaz entrants, dans leguel le canal d'écoulement (10) des gaz entrants est délimité par un premier cylindre (16), le canal de récupération de l'huile (14) est délimité par le premier cylindre (16) et un deuxième cylindre (18) entourant le premier cylindre (16), la cloison de séparation étant formée par le premier cylindre (16), la paroi (12) formant un fond du deuxième cylindre (18), et un passage étant défini entre ledit fond et une extrémité du premier cylindre (16) en regard dudit fond.
2. Dispositif de récupération de l'huile contenue dans les gaz de combustion sortant du moteur et allant à l'admission d'air moteur selon la revendication 1, dans lequel la paroi (12) est concave et se raccorde de manière continue à au moins une partie du deuxième cylindre (18) .
3. Dispositif de récupération de l'huile contenue dans les gaz de combustion sortant du moteur et allant à l'admission d'air moteur selon la revendication 1 ou 2, comportant une gouttière (26) bordant l'orifice de collecte des gaz (6), s' étendant radialement vers l'extérieur du premier cylindre (16), un passage étant prévu entre une extrémité du deuxième cylindre (18) opposée au fond.
4. Dispositif de récupération de l'huile contenue dans les gaz de combustion sortant du moteur et allant à l'admission d'air moteur selon la revendication précédente, dans lequel la gouttière (26) comporte des trous de vidange (28) pour l'huile récoltée, les trous de vidange (28) permettant à l'huile de retourner dans le moteur en amont de l'orifice de collecte des gaz (6).
5. Dispositif de récupération de l'huile contenue dans les gaz de combustion sortant du moteur et allant à l'admission d'air moteur selon la revendication 3 ou 4, dans lequel la gouttière (26) est apte à contenir un volume d'huile (V) suffisant pour imposer aux gaz de combustion de traverser ce volume (V) .
6. Dispositif de récupération de l'huile contenue dans les gaz de combustion sortant du moteur et allant à l'admission d'air moteur selon l'une des revendications 3 à 5, dans lequel le premier (16) et le deuxième (18) cylindre sont entourés d'un troisième cylindre (19) formant une paroi extérieure d'une première chambre (2), ledit troisième cylindre (19) se raccordant au premier cylindre (16) pour former la gouttière (26) , ledit dispositif comportant également une deuxième chambre (4) raccordée au canal d'écoulement (10) des gaz entrant par le canal de collecte (14) de l'huile et la gouttière, ladite chambre principale (4) comportant des chicanes (23) pour les gaz de combustions et est raccordée à une admission du moteur.
7. Dispositif de récupération de l'huile contenue dans les gaz de combustion sortant du moteur et allant à l'admission d'air moteur selon la revendication 6, comportant trois premières chambres (2, 102, 202) raccordées en parallèle à une chambre principale (4) unique.
8. Dispositif de récupération de l'huile contenue dans les gaz de combustion sortant du moteur et allant à l'admission d'air moteur selon la revendication 6 ou 7, comportant deux parties (38, 40) réalisées en matériau plastique par moulage, la première partie (38) comportant le premier (16) et le troisième cylindre (19), un fond inférieur d'un conduit de liaison (22) entre le premier réservoir (2) et le réservoir principal (4), et un fond inférieur du réservoir principal (4) , et une deuxième partie (40) comportant le deuxième cylindre (18), un fond supérieur du conduit de liaison (22), un fond supérieur et les chicanes (23) du réservoir principal (4), des moyens d' étanchéité (42) étant interposés entre les deux parties (38, 40) .
9. Moteur à combustion interne comportant un dispositif de récupération de l'huile contenue dans les gaz de combustion sortant du moteur et allant à l'admission d'air moteur selon l'une des revendications précédentes, fixé sur un couvre-culasse (8) de manière étanche, ledit dispositif étant relié au moteur de manière à collecter les gaz de combustion sortant du moteur et à renvoyer l'huile collectée dans lesdits gaz, et de manière à réinjecter lesdits gaz en sortie dudit dispositif à l'admission dudit moteur.
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