EP2737184A1 - Circuit d'alimentation en huile des butees hydrauliques de soupapes sur un moteur thermique et moteur thermique comportant un tel circuit d'alimentation - Google Patents

Circuit d'alimentation en huile des butees hydrauliques de soupapes sur un moteur thermique et moteur thermique comportant un tel circuit d'alimentation

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EP2737184A1
EP2737184A1 EP12750410.8A EP12750410A EP2737184A1 EP 2737184 A1 EP2737184 A1 EP 2737184A1 EP 12750410 A EP12750410 A EP 12750410A EP 2737184 A1 EP2737184 A1 EP 2737184A1
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circuit
supply circuit
hydraulic
ramps
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    • F01L2810/00—Arrangements solving specific problems in relation with valve gears
    • F01L2810/02—Lubrication

Definitions

  • the invention relates to an oil supply circuit for hydraulic stops for actuating valves on a heat engine and the operation of the engine.
  • thermal engine comprising such a circuit.
  • air dissolves in the oil, especially during the pumping of the oil into the engine oil distribution section.
  • the air is compressed in the oil, in particular between the gears of the oil pump feeding the engine distribution part, is dissolved in the oil in the high pressure circuit zones of the distribution part and separates from the the oil in the open zone where the pressure is reduced.
  • the air can constitute within these hydraulic stops a buffer zone which makes the stop flexible and shifts its movement relative to the required movement, which can pose for the engine distribution problems (valve lift at the wrong time, risk collision of valves and pistons) and poor engine clean-up.
  • Some heat engines include a hydraulic valve stopper supply circuit which is degassed by a nozzle of a plug disposed at one end of the oil feed ramp of the hydraulic stops. Such degassing requires an additional oil pumping rate for the oil pump. In addition, air zones may form between the nozzle and the upper wall of the ramp.
  • the degassing of the supply circuit of the hydraulic stops of the valves is carried out at each end of the hydraulic stop feed ramp by connecting each of the ramp ends to a lubrication supply supply circuit.
  • camshaft bearings of the motor This type of circuit requires on the ramp a line of bulging degassing duct which is difficult to achieve, in particular as for its sand molding, involving a core molding box comprising demolding drawer parts (mold sections mounted on spool mechanisms actuated by cams or cylinders).
  • the degassing can only be achieved at an inclination of the engine not exceeding 8 ° inclination angle of inclination of the engine relative to the ground.
  • a valve actuator hydraulic feed oil supply circuit for a heat engine comprising at least two ramps supplying hydraulic stops of engine valve lines corresponding respectively to the intake and the engine exhaust, the ramps supporting the hydraulic stops arranged in pairs along each ramp, characterized in that each of the ramps comprises, between the two hydraulic stops of each pair, at least one nozzle (calibrated orifice) degassing the oil circulating in the ramp, formed in the upper wall of the ramp.
  • This upper wall can be defined with respect to a normal position of use of the circuit, in which the circuit is mounted in the motor, which is not inclined.
  • the degassing may be performed at higher inclination angle of the engine than the aforementioned 8 °, up to 30 °.
  • said at least one nozzle located between two hydraulic stops of the same pair may be disposed equidistant from said hydraulic stops, which allows a balanced distribution of air degassing over the length of each ramps.
  • the nozzles may furthermore be arranged at a median longitudinal level of the upper wall, which makes air degassing more homogeneous in the ramp.
  • the supply circuit may comprise a single nozzle between two hydraulic stops of the same pair.
  • said at least one nozzle located between two hydraulic stops of the same pair can be disposed at the top of at least one boss (or protuberance) formed on the upper wall of each of the ramps.
  • the air is channeled into the boss or bosses, which facilitates its evacuation.
  • the nozzles may be each disposed at the top of separate bosses formed on the upper wall of the ramps. Each nozzle is then made on a corresponding boss, which facilitates the completion of each ramp, in particular by molding, choosing suitable shapes.
  • bosses may be identical.
  • the bosses may have an upwardly tapered shape, for example a cone or polyhedron shape, which optimizes the ducting of the air bubbles in the bosses and / or the realization of the bosses by molding.
  • the apex angle of the tapered shape may be less than or equal to 140 °.
  • the polyhedron may for example have a base and four faces, and in particular two opposite faces extending transversely to the ramp. These opposite faces may be triangular (eg isosceles triangles).
  • This polyhedron may also be a prism or a pyramid, possibly truncated.
  • the perpendicular bisector of each of the bosses is preferably arranged close to the vertical (direction parallel to the gravity vector in the normal position of use of the circuit).
  • the bosses may advantageously be disposed at equal distance from two adjacent hydraulic stops, which equilibrates degassing over the length of the ramp and between the stops.
  • the nozzles of each of the ramps can lead directly into the surrounding air of the supply circuit.
  • the ramp of the feed circuit then does not include an oil circulation line arranged for degassing as described above. This simplifies the realization of the ramp and avoid air pockets likely to form in this type of degassing line.
  • each nozzle may be connected to an oil conduit for supplying an engine valve camshaft bearing with oil.
  • This arrangement makes it possible to avoid oil consumption in degassing vent alone.
  • the oil pump feeding the fuel system does not suffer pressure loss and can work effectively.
  • each nozzle being thus connected to a camshaft bearing, degassing is done on all camshaft bearings.
  • FIG. 1 is a perspective view of an oil feed circuit of hydraulic stops of a heat engine according to one embodiment of the invention.
  • - fig. 2 is a diagram of this motor inclination circuit.
  • the terms upper, lower are defined with respect to a normal position of use of the supply circuit, when the latter is mounted in a thermal engine under normal conditions (engine not inclined).
  • the feed circuit 1 shown comprises two ramps 3 of high pressure oil supply hydraulic stops 5 actuating the valves of a heat engine (no represent). These ramps 3 are themselves connected each to the engine oil distribution portion by a lower conduit 7 shown partially.
  • One of the ramps 3 corresponds to the engine intake valve line and the other ramp corresponds to the exhaust valve line of the engine. These ramps are generally symmetrical to one another relative to a longitudinal median plane P of the engine.
  • the hydraulic stops 5 are arranged on the ramps 3, each facing the valve (not shown) that it actuates. They are thus arranged in pairs 9, regularly along the length of each of the ramps 3.
  • bosses 11 are formed on the upper wall 13 of each of the ramps, on each of the pairs 9 of two hydraulic stops 5. These bosses January 1 are each disposed equidistant from each of the two hydraulic stops 5 of the same pair 9.
  • the bosses 1 1 have a 5-sided polyhedron shape, whose base 15 extends over the width of the upper wall 13 of the ramp, transversely thereto.
  • the polyhedron comprises two opposite faces 17 extending transversely to the ramp, inclined towards each other on the side of their summit. These two faces 17 are isosceles triangles. The distance between these two faces 17 is a few millimeters, for example 2 to 10 millimeters.
  • the height or perpendicular of the boss passing through its apex 19 is arranged close to the vertical (parallel to the gravity vector) under normal conditions (engine not inclined).
  • the bosses 1 1 are connected at their apex 19 each to an oil duct 21 leading to a camshaft bearing 23 for actuating the engine valves.
  • This duct 21 is intended to lubricate the bearing 23 of the camshaft.
  • such a ramp with its bosses can be derived from sand molding by means of relatively simple molding elements, for example assembled one above the other on an inner core, with a mold release type "Flower pot” (in opposite mold extraction) and with simplified tools.
  • the high pressure oil conveyed in each of the ramps 3 is conveyed in the bosses 1 1 and in an open zone where the pressure decreases. The oil can begin to degass in these bosses 1 1 and the air bubbles back to the camshaft bearings 23, which does not interfere with the lubrication of the latter.
  • the degassing can be performed even under conditions of steep inclination of the engine, as shown in Figure 2, at an inclination of angle ⁇ close to 30 ° of the engine.

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Abstract

Un circuit d'alimentation en huile des butées hydrauliques (5) d'actionnement des soupapes pour un moteur thermique, le circuit comprenant au moins deux rampes (3) alimentant les butées hydrauliques (5) de lignes de soupapes du moteur, correspondant respectivement à l'admission et l'échappement du moteur, les rampes supportant les butées hydrauliques agencées par paires le long de chaque rampe, caractérisé en ce que chacune des rampes (3) comprend, entre les deux butées hydrauliques de chaque paire, au moins un ajutage de dégazage de l'huile circulant dans la rampe (3), formé dans la paroi supérieure (13) de la rampe.

Description

CIRCUIT D'ALIMENTATION EN HUILE DES BUTEES HYDRAULIQUES DE SOUPAPES SUR UN MOTEUR THERMIQUE ET MOTEUR THERMIQUE COMPORTANT UN TEL CIRCUIT D'ALIMENTATION L'invention concerne un circuit d'alimentation en huile des butées hydrauliques d'actionnement de soupapes sur un moteur thermique et le moteur thermique comportant un tel circuit.
Dans un moteur thermique, de l'air se dissout dans l'huile, notamment au cours du pompage de l'huile dans la partie de distribution d'huile du moteur. L'air est comprimé dans l'huile, notamment entre les engrenages de la pompe à huile alimentant la partie de distribution du moteur, est dissout dans l'huile dans les zones de circuit à haute pression de la partie de distribution et se sépare de l'huile en zone ouverte où la pression est réduite.
Néanmoins, l'air peut constituer au sein de ces butées hydrauliques une zone tampon qui rend la butée souple et décale son mouvement relativement au mouvement requis, ce qui peut poser pour le moteur des problèmes de distribution (levée de soupape au mauvais moment, risque de collision de soupapes et pistons) et de mauvaise dépollution du moteur.
Certains moteurs thermiques comprennent un circuit d'alimentation des butées hydrauliques de soupapes qui est dégazé par un ajutage d'un bouchon disposé à une extrémité de la rampe d'alimentation en huile des butées hydrauliques. Un tel dégazage nécessite un débit supplémentaire de pompage d'huile pour la pompe à huile. De plus, des zones d'air peuvent se former entre l'ajutage et la paroi supérieure de la rampe.
Pour d'autres moteurs thermiques, le dégazage de circuit d'alimentation des butées hydrauliques de soupapes est réalisé à chacune des extrémités de la rampe d'alimentation des butées hydrauliques en reliant chacune des extrémités de rampe à un circuit d'alimentation de lubrification des paliers d'arbres à came du moteur. Ce type de circuit nécessite sur la rampe une ligne de conduit de dégazage renflée qui est difficile à réaliser, en particulier quant à son moulage sable, impliquant une boîte de moulage à noyau comportant des parties tiroirs de démoulage (sections de moule montées sur des mécanismes à tiroir actionnés par des cames ou des vérins).
De plus, dans ces moteurs, le dégazage ne peut être réalisé qu'à une inclinaison du moteur n'excédant pas 8° d'angle de pente d'inclinaison du moteur par rapport au sol.
Il existe donc un besoin pour un circuit d'alimentation en huile des butées hydrauliques d'actionnement de soupapes sur un moteur thermique dont la conception améliore le dégazage.
Il est proposé un circuit d'alimentation en huile de butées hydrauliques d'actionnement des soupapes pour un moteur thermique, le circuit comprenant au moins deux rampes alimentant des butées hydrauliques de lignes de soupapes du moteur, correspondant respectivement à l'admission et l'échappement du moteur, les rampes supportant les butées hydrauliques agencées par paires le long de chaque rampe, caractérisé en ce que chacune des rampes comprend, entre les deux butées hydrauliques de chaque paire, au moins un ajutage (orifice calibré) de dégazage de l'huile circulant dans la rampe, formé dans la paroi supérieure de la rampe.
Cette paroi supérieure peut être définie par rapport à une position normale d'utilisation du circuit, dans laquelle le circuit est monté dans le moteur, lequel n'est pas incliné.
L'agencement particulier des ajutages entre les butées hydrauliques d'une même paire améliore le dégazage de la rampe à proximité immédiate de chaque butée, limitant ainsi les dysfonctionnements des butées dus à la présence d'air.
De plus, le dégazage peut être réalisé à des niveaux d'angle de pente d'inclinaison du moteur plus importants que celui de 8° précité, pouvant s'élever jusqu'à 30°.
Avantageusement, mais de manière non limitative, ledit au moins un ajutage situé entre deux butées hydrauliques d'une même paire peut être disposé à égale distance desdites butées hydrauliques, ce qui permet une distribution équilibrée du dégazage de l'air sur la longueur de chacune des rampes. Les ajutages peuvent en outre être disposés à un niveau médian longitudinal de la paroi supérieure, ce qui rend le dégazage de l'air plus homogène dans la rampe.
Le circuit d'alimentation pourra comprendre un unique ajutage entre deux butées hydrauliques d'une même paire.
Avantageusement, afin de faciliter le dégazage, ledit au moins un ajutage situé entre deux butées hydrauliques d'une même paire peut être disposé au sommet d'au moins un bossage (ou protubérance) formé sur la paroi supérieure de chacune des rampes. Ainsi, l'air est canalisé dans le ou les bossages, ce qui facilite son évacuation.
Notamment, les ajutages peuvent être disposés chacun au sommet de bossages distincts formés sur la paroi supérieure des rampes. Chaque ajutage est alors réalisé sur un bossage correspondant, ce qui permet de faciliter la réalisation de chaque rampe, notamment par moulage, en choisissant des formes adaptées.
En particulier, ces bossages pourront être identiques.
Les bossages peuvent avoir une forme effilée vers le haut, par exemple une forme de cône ou de polyèdre, ce qui optimise la canalisation des bulles d'air dans les bossages et/ou la réalisation des bossages par moulage. Par exemple, l'angle au sommet de la forme effilée pourra être inférieur ou égal à 140°. Le polyèdre pourra présenter par exemple une base et quatre faces, et notamment deux faces opposées s'étendant transversalement à la rampe. Ces faces opposées peuvent être triangulaires (par exemple des triangles isocèles). Ce polyèdre pourra également être un prisme ou une pyramide, éventuellement tronqués.
La médiatrice de chacun des bossages est de préférence disposée proche de la verticale (direction parallèle au vecteur gravité en position normale d'utilisation du circuit).
Les bossages peuvent avantageusement être disposés à égale distance de deux butées hydrauliques adjacentes, ce qui équilibre le dégazage sur la longueur de rampe et entre les butées. Les ajutages de chacune des rampes peuvent déboucher directement dans l'air environnant du circuit d'alimentation. La rampe du circuit d'alimentation ne comprend alors pas de ligne de circulation de l'huile aménagée pour le dégazage comme décrit précédemment. Ceci permet de simplifier la réalisation de la rampe et d'éviter les poches d'air susceptibles de se former dans ce type de ligne de dégazage.
En variante, chaque ajutage peut être relié à un conduit d'huile destiné à alimenter en huile un palier d'arbre à cames d'actionnement de soupapes de moteur. Cet agencement permet d'éviter une consommation d'huile en évacuation de dégazage seule. De plus, la pompe à huile alimentant le circuit d'alimentation ne subit pas de perte de pression et peut travailler efficacement.
En particulier, chaque ajutage étant ainsi relié à un palier d'arbre à cames, le dégazage se fait sur tous les paliers d'arbre à cames.
Enfin, lorsque ces ajutages sont situés au sommet de bossages, ceci permet de faciliter davantage le dégazage de l'air vers les paliers d'arbre à cames.
Il est également proposé un moteur thermique comportant un circuit d'alimentation tel que décrit précédemment, et un véhicule automobile équipé d'un tel moteur thermique.
L'invention est illustrée ci-après à l'aide d'un exemple non limitatif de réalisation de l'invention et en référence aux dessins annexés, sur lesquels :
- la fig. 1 est une vue en perspective d'un circuit d'alimentation en huile de butées hydrauliques d'un moteur thermique selon un mode de réalisation de l'invention et
- la fig. 2 est un schéma de ce circuit en inclinaison de moteur.
Dans la présente demande, les termes supérieur, inférieur sont définis par rapport à une position normale d'utilisation du circuit d'alimentation, quand ce dernier est monté dans un moteur thermique en conditions normales (moteur non incliné).
Avec référence aux dessins, le circuit d'alimentation 1 représenté comprend deux rampes 3 d'alimentation en huile haute pression des butées hydrauliques 5 actionnant les soupapes d'un moteur thermique (non représenté). Ces rampes 3 sont reliées elles mêmes chacune à la partie de distribution d'huile du moteur par un conduit inférieur 7 représenté partiellement.
L'une des rampes 3 correspond à la ligne de soupapes d'admission du moteur et l'autre rampe correspond à la ligne de soupapes d'échappement du moteur. Ces rampes sont généralement symétriques l'une de l'autre relativement à un plan médian longitudinal P du moteur.
Les butées hydrauliques 5 sont disposées sur les rampes 3, chacune en regard de la soupape (non représentée) qu'elle actionne. Elles sont ainsi disposées par paires 9, régulièrement sur la longueur de chacune des rampes 3.
Des bossages identiques 1 1 sont formés sur la paroi supérieure 13 de chacune des rampes, sur chacune des paires 9 de deux butées hydrauliques 5. Ces bossages 1 1 sont disposés chacun à égale distance de chacune des deux butées hydrauliques 5 d'une même paire 9.
Les bossages 1 1 ont une forme de polyèdre à 5 faces, dont la base 15 s'étend sur la largeur de la paroi supérieure 13 de la rampe, transversalement à celle-ci. Le polyèdre comprend deux faces opposées 17 s'étendant transversalement à la rampe, inclinées l'une vers l'autre du côté de leur sommet. Ces deux faces 17 sont des triangles isocèles. La distance entre ces deux faces 17 est de quelques millimètres, par exemple 2 à 10 millimètres. La hauteur ou médiatrice du bossage passant par son sommet 19 est disposée proche de la verticale (parallèle au vecteur gravité) en conditions normales (moteur non incliné).
Les bossages 1 1 sont reliés à leur sommet 19 chacun à un conduit d'huile 21 menant à un palier 23 d'arbre à cames d'actionnement des soupapes du moteur. Ce conduit 21 est destiné à lubrifier le palier 23 d'arbre à cames.
Il est à noter qu'une telle rampe avec ses bossages peut être issue de moulage sable au moyen d'éléments de moulage relativement simples, par exemple assemblés l'un au dessus de l'autre sur un noyau interne, avec un démoulage de type « pot de fleur » (en extraction de moule opposée) et avec un outillage simplifié. Grâce à cette disposition, l'huile haute pression acheminée dans chacune des rampes 3 est véhiculée dans les bossages 1 1 et dans une zone ouverte où la pression décroit. L'huile peut commencer à dégazer dans ces bossages 1 1 et les bulles d'air remontent vers les paliers 23 d'arbre à cames, ce qui ne gène pas la lubrification de ces derniers.
Le dégazage peut être réalisé même dans des conditions de pente d'inclinaison importante du moteur, comme le montre la figure 2, à une inclinaison d'angle a proche de 30° du moteur.
Ce qui précède montre l'intérêt de l'invention quant au dégazage des butées hydrauliques de soupapes de moteurs thermique susceptibles d'évoluer dans des inclinaisons de pente importante.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Circuit d'alimentation en huile de butées hydrauliques (5) d'actionnement des soupapes pour un moteur thermique, le circuit comprenant au moins deux rampes (3) alimentant des butées hydrauliques (5) de lignes de soupapes du moteur, correspondant respectivement à l'admission et l'échappement du moteur, les rampes supportant les butées hydrauliques agencées par paires le long de chaque rampe, caractérisé en ce que chacune des rampes (3) comprend, entre les deux butées hydrauliques de chaque paire, au moins un ajutage de dégazage de l'huile circulant dans la rampe (3), formé dans la paroi supérieure (13) de la rampe.
2. Circuit d'alimentation (1 ) selon revendication 1 , caractérisé en ce que les ajutages sont disposés à un niveau médian longitudinal de la paroi supérieure (13).
3. Circuit d'alimentation (1 ) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un unique ajutage entre deux butées hydrauliques d'une même paire.
4. Circuit d'alimentation (1 ) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit au moins un ajutage situé entre deux butées hydrauliques d'une même paire est disposé au sommet d'au moins un bossage formé sur la paroi supérieure (13) de chacune des rampes.
5. Circuit d'alimentation (1 ) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les ajutages sont disposés chacun au sommet (19) de bossages distincts (1 1 ) formés sur la paroi supérieure (13) des rampes.
6. Circuit d'alimentation (1 ) selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que les bossages (1 1 ) ont une forme effilée vers le haut, par exemple une forme de cône ou de polyèdre.
7. Circuit d'alimentation (1 ) selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que ledit au moins un bossage situé entre deux butées hydrauliques d'une même paire est disposé à égale distance desdites butées hydrauliques (5).
8. Circuit d'alimentation (1 ) selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que chaque ajutage est relié à un conduit d'huile (21 ) destiné à alimenter en huile un palier (23) d'arbre à cames d'actionnement de soupapes de moteur.
9. Moteur thermique comportant un circuit d'alimentation (1 ) selon l'une quelconque des revendications précédentes.
10. Véhicule automobile comportant un moteur thermique selon la revendication 9.
EP12750410.8A 2011-07-25 2012-07-16 Circuit d'alimentation en huile des butees hydrauliques de soupapes sur un moteur thermique et moteur thermique comportant un tel circuit d'alimentation Active EP2737184B1 (fr)

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