EP3075973B1 - Moteur pour groupe électrogène ou motopompe, groupe électrogène et motopompe correspondants - Google Patents

Moteur pour groupe électrogène ou motopompe, groupe électrogène et motopompe correspondants Download PDF

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EP3075973B1
EP3075973B1 EP16162497.8A EP16162497A EP3075973B1 EP 3075973 B1 EP3075973 B1 EP 3075973B1 EP 16162497 A EP16162497 A EP 16162497A EP 3075973 B1 EP3075973 B1 EP 3075973B1
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EP
European Patent Office
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oil
vessel
level
sump
heat engine
Prior art date
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Active
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EP16162497.8A
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German (de)
English (en)
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EP3075973A1 (fr
Inventor
Pierre-Adrien BEL
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SDMO Industries SAS
Original Assignee
SDMO Industries SAS
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Publication date
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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
    • F01M11/00—Component parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart from, groups F01M1/00 - F01M9/00
    • F01M11/04—Filling or draining lubricant of or from machines or engines
    • F01M11/0458—Lubricant filling and draining
    • 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
    • F01M11/00—Component parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart from, groups F01M1/00 - F01M9/00
    • F01M11/06—Means for keeping lubricant level constant or for accommodating movement or position of machines or engines
    • F01M11/061—Means for keeping lubricant level constant
    • 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
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    • F01M11/10—Indicating devices; Other safety devices
    • F01M11/12—Indicating devices; Other safety devices concerning lubricant level
    • 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
    • F01M11/00—Component parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart from, groups F01M1/00 - F01M9/00
    • F01M11/04—Filling or draining lubricant of or from machines or engines
    • F01M11/0458—Lubricant filling and draining
    • F01M2011/0466—Filling or draining during running

Definitions

  • the invention relates to the field of generators and motor pumps, and in particular to the lubrication of the engine and the filling of an oil pan for this function, especially when such generating sets are in permanent operation. or almost permanent.
  • Such heat engines are often implemented in a permanent or quasi-permanent operation, for long periods.
  • the consumption of oil is a phenomenon inherent in heat engines, and it is therefore appropriate, for these particular applications, to be able to perform oil replenishment while the engine is running, simply and safely. This is the object of the present invention.
  • Generators are frequently used, for example to power the electrical system of sensitive buildings whose operation must be ensured continuously, such as hospitals, data storage centers, airports or fishing or transport vessels.
  • the generators make it possible to overcome the electrical network, when it is absent or faulty, by generating electricity autonomously using mechanical energy from, for example, a heat engine powered. by a fuel tank.
  • such generators conventionally comprise an electric alternator actuated by a heat engine, whose oil sump must have an oil level permanently maintained between a minimum level and a maximum level, which presupposes readjustments of the levels, and therefore of the fillings, even when the generators, and therefore the Engines must operate permanently or almost permanently for long periods in order to ensure the supply of electricity to sensitive buildings in a continuous or almost continuous manner.
  • a supply of oil within the engine is then necessary during its operation so that the engine parts are properly lubricated.
  • the operator in charge of the maintenance must be able to respect easily, without risk of error, the minimum and maximum levels of oil in the sump, in a simple and fast way according to the needs of the engine.
  • this operator it is not necessary for this operator to fill the housing beyond the preset maximum level, even if the volume of the housing allows it.
  • a generator engine or motor pump intended to actuate respectively an alternator or a pump
  • the engine comprising a housing containing the oil.
  • Said housing is associated with an oil level control vessel in the housing, having an oil inlet mouth closed by a cap and connected to the housing by a first pipe connecting the bottom of the vessel and a lower portion of the housing , allowing a flow of oil, said vessel and its cap being sealed.
  • the oil inlet mouth is placed at the same height as a predetermined maximum oil level in said casing so that the oil level in said casing does not exceed said level of oil. predefined maximum oil, an overflow of oil poured into said vessel overflowing with the latter without penetrating into the crankcase.
  • the tank thus provides additional oil life to the equipment and increases the spacing between engine oil changes by making regular oil replenishment. It is equipped with a filling plug whose height is at the level of the maximum static or dynamic level according to the maintenance requirement.
  • the maximum level of oil in the crankcase determines the dimensions and position of the vessel relative to the crankcase. It is in particular the position of the opening (and its plug) of the vase, which is essential: it must be at the height of the desired maximum level of oil in the housing, so that the vase overflows as soon as the maximum level is reached, without risk of exceeding this level in the crankcase.
  • the invention therefore proposes a simple, effective and adapted solution to prevent a risk of filling the engine oil sump beyond the maximum limit.
  • this approach which provides an overflow to protect the engine, goes against the a priori of the skilled person.
  • the skilled person seeks rather to provide means to avoid overflows, for the sake of saving oil and / or cleanliness.
  • these aspects are accepted, because they are minor compared to the main objective of preservation of the engine.
  • the predetermined maximum level, or desired may be a static maximum level, if the booster is done while the engine is stopped, or a maximum dynamic level, if the booster is done while the engine is in operation.
  • the plug is at the height of the static maximum level. However, if the requirement is to be able to fill the oil when the equipment is in operation, it is placed at the level of the maximum dynamic level.
  • the height of the filler plug (or the end of the filler neck of the vessel) is set according to the desired oil height in the crankcase.
  • the position of the vessel and / or its mouth in the oil filling system can be adjusted in height, if the predetermined maximum level was to be changed.
  • the vessel is completely watertight, including its filler cap, the venting being done by the engine breather.
  • control of the oil levels can be facilitated, by taking place at the level of the vessel rather than at the level of the crankcase, which facilitates the maintenance operations thanks to a better accessibility of the apparatus indicating the oil level .
  • the vessel can receive one or more measuring, control and filling equipment without having to modify the housing.
  • the vessel can be equipped with level indicators or probes to detect the different levels of the crankcase, minimum static and dynamic.
  • a second pipe connects an upper portion of the vessel and an upper portion of the housing, allowing a balancing of the air pressures between the vessel and the housing.
  • the pressure of the vessel is identical to that of the housing, so that the oil level in the housing corresponds substantially to the height of the oil in the vessel, under the principle of communicating vessels. This makes it possible to precisely evaluate the oil level in the crankcase as a function of the oil level in the vessel.
  • the first pipe is equipped with a valve.
  • the valve makes it possible to activate or deactivate the fluid communication between the vessel and the crankcase via the first pipe, and thus respectively to allow or to interrupt the oil filling of the crankcase. Such a valve therefore allows to activate or deactivate the filling system.
  • the invention also relates to the generating sets and the motor pumps using a heat engine as described above.
  • the general principle of the invention is based on a new approach of the oil filling of a heat engine intended for a generator or a motor pump, that is to say a device generally requiring to be able to operate, generally to a steady state or little change, permanently, or at least over very long periods. It is therefore not possible to stop the engine, and wait for it to cool down and the oil to settle at the bottom of the crankcase, to measure the remaining quantity of oil and to make the necessary extra.
  • the engine implements a vessel, or tank, intended to be filled with oil, whose oil inlet mouth is at the same height as a maximum oil level predetermined in an oil sump of an engine of a generator so that the oil level in the sump does not exceed the maximum oil level predefined.
  • This reservoir makes it possible, on the one hand, to increase the engine oil life and, on the other hand, as described below, to avoid any exceeding of the predetermined maximum level required in the engine casing.
  • the vessel is connected in its lower part to the engine oil sump by a first pipe serving as a siphoning pipe.
  • a second piping makes it possible to equalize the pressures prevailing in the vessel and in the crankcase by connecting them at their upper part.
  • the vase and the casing form then two communicating vessels whose oil heights at equilibrium are identical under the principle of communicating vessels (excluding effects of capillarity).
  • crankcase height of the vessel (or crankcase, respectively) is here defined as the vertical distance between the culminating point of the oil in the vessel (respectively in the crankcase) and any point of the crankcase bottom of oil, which is assumed to be substantially horizontal.
  • oil level of the vessel (or crankcase, respectively) it is here defined by the vertical distance between the culminating point of the oil in the vessel (respectively in the crankcase) and the bottom of the vase (respectively the bottom of the housing).
  • crankcase oil height is equivalent to its oil level
  • the oil height of the vessel corresponds to the sum of its oil level and the vertical distance separating the bottom of the vessel from the bottom of the crankcase.
  • the figure 1 discloses a first embodiment of an oil filling system 10 according to the invention comprising an oil sump 11 containing oil for lubricating a motor driving the alternator of a generator (not illustrated).
  • a tank 12 filled with oil, acting as a reservoir comprises a lower portion 122 comprising a bottom wall 1221, otherwise called “bottom of the vessel 12", connected to a lower portion 112 of the housing 11 through a first pipe 13.
  • the lower part 112 of housing 11 also comprises a lower wall 1121, otherwise known as the bottom of housing 11.
  • a second pipe 15 connects the upper portion 121 of the vessel 12 to an upper portion 111 of the housing 11, so as to balance the air pressures prevailing in the housing 11 and in the vessel 12.
  • the second pipe 15 connects the upper wall 1211 of the vessel 12 to the upper wall 1122 of the housing 11.
  • the height of the oil to the equilibrium is the same in the vessel 12 as in the housing 11 (excluding capillary effects).
  • the vessel 12 further comprises a filling pipe 1214, one end of which is provided with an opening, or mouth, 1212 allowing manual filling of the vessel 12 by an operator in charge of the maintenance of the engine.
  • This opening 1212 is movable in height, possibly due to the flexibility or the telescopic nature of the filling pipe 1214 (or any other suitable means), and is reversibly closed by a hermetic plug 1213.
  • the position of the predetermined maximum level in the casing 11 determines the height of the upper wall 1211 of the vessel 12 and / or its hermetic plug 1213 (more precisely of the mouth 1212, or collar, introduction of oil in the system).
  • This height thus defines the maximum height of the oil contained in the vessel 12 beyond which the oil overflows the vessel 12 via the opening 1212, which is also the predetermined maximum height: since the vessel 12 and the housing 11 communicate via the first pipe 13, the maximum oil height in the vessel 12 is substantially equivalent to the maximum oil level in the housing 11
  • the height of the filling plug 1213 is at the level of the static or dynamic maximum level according to the maintenance requirement. By default, the plug can be at the height of the static maximum level. If the requirement is to be able to fill the oil when the equipment is in operation, the plug must be at the level of the maximum dynamic level. The height of the filler cap is therefore set according to the desired height in the housing.
  • the maximum static level MAX_S corresponding to the complete filling of the vase.
  • the operator can completely fill the oil tank 12, which in turn fill the housing 11 until the oil reaches the equilibrium at maximum static level MAX_S.
  • the operator can not introduce an overflow of oil in the housing 11 since any amount of oil exceeding the maximum selected level will flow out of the vessel 12 via the opening 1212 without entering in the engine, which is therefore protected from any risk of deterioration due to overflow of oil.
  • the opening 1212 is closed thanks to the hermetic plug 1213, the vessel 12 and its plug forming a sealed assembly.
  • the oil vapors accumulated in the vessel 12 and / or in the housing 11 are discharged via the breather of the engine 16, which ensures the venting.
  • the vessel 12 may also be provided with sensors, such as level indicators or probes, in particular for measuring its oil level.
  • sensors such as level indicators or probes, in particular for measuring its oil level.
  • the oil level of the housing 11 can then be deduced from the oil level of the vessel 12 taking into account the position and dimensions of the vessel 12 relative to the housing 11. The operator can then easily check the oil requirements of the housing 11 thanks to the information provided by the sensors of the vessel 12.
  • the housing 11 When the oil level of the vessel 12 is below a minimum static level MIN_S or dynamic MIN_D predetermined, the housing 11 is in oil deficit. It is then the responsibility of the operator to fill the oil via the opening 1212 of the filling pipe 1214.
  • the figure 2 illustrates a second embodiment in which a valve 14 is placed in the first pipe 13.
  • This valve 14 which can be controlled manually and / or automatically by a control box, allows to activate or deactivate the filling system. oil by respectively opening or closing the fluid communication between the vessel 12 and the casing 11.
  • a valve 14 can optionally control the oil filling dynamics of the housing 11 by regulating the flow of oil through the first piping 13.

Landscapes

  • 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

    1. Domaine technique de l'invention
  • L'invention se rapporte au domaine des groupes électrogènes et des motopompes à moteur thermique, et en particulier à la lubrification de ce moteur et le remplissage d'un carter d'huile permettant cette fonction, notamment lorsque de tels groupes électrogènes sont en fonctionnement permanent ou quasi-permanent.
  • De tels moteurs thermiques sont souvent mis en oeuvre dans un fonctionnement permanent ou quasi-permanent, pendant de longues périodes. La consommation d'huile est un phénomène inhérent aux moteurs thermiques, et il convient donc, pour ces applications particulières, de pouvoir effectuer des appoints d'huile alors que le moteur est en fonctionnement, de façon simple et sûre. C'est l'objet de la présente invention.
    • 2. Arrière-plan technologique
  • Les groupes électrogènes sont fréquemment utilisés, par exemple pour alimenter le système électrique de bâtiments sensibles dont le fonctionnement doit être assuré en continu, tels que des hôpitaux, des centres de stockage de données, des aéroports ou encore des navires de pêche ou de transport.
  • En effet, les groupes électrogènes permettent de s'affranchir du réseau électrique, lorsqu'il est absent ou défaillant, en générant de l'électricité de façon autonome à l'aide de l'énergie mécanique provenant par exemple d'un moteur thermique alimenté par un réservoir de carburant.
  • Ainsi, pour générer cette électricité, de tels groupes électrogènes comprennent classiquement un alternateur électrique actionné par un moteur thermique, dont le carter d'huile doit présenter un niveau d'huile maintenu en permanence entre un niveau minimum et un niveau maximum, ce qui suppose des réajustements des niveaux, et donc des remplissages, y compris lorsque les groupes électrogènes, et donc les moteurs doivent fonctionner de façon permanente ou quasi-permanente pendant de longues périodes, afin d'assurer l'alimentation électrique de bâtiments sensibles de manière continue ou quasi-continue.
  • Un apport d'huile au sein du moteur est alors nécessaire durant son fonctionnement afin que les pièces du moteur soient correctement lubrifiées.
  • Dans le cas d'un moteur thermique dont le fonctionnement peut être interrompu, un opérateur peut venir effectuer manuellement l'appoint en huile au niveau du carter d'huile, une fois que sa température a baissé. Il existe cependant un risque que l'opérateur mette trop d'huile dans le carter lors de son remplissage. Le trop-plein d'huile peut être fatidique pour un moteur.
  • Par ailleurs, pour des moteurs thermiques dont le fonctionnement doit être assuré en permanence, l'appoint en huile doit être réalisé alors que le moteur est en fonctionnement, et que la température de l'huile dans le carter d'huile est élevée. Dans ce contexte, un remplissage d'huile manuel au niveau du carter d'huile par un opérateur est à exclure, notamment à cause des risques éventuels de brûlures en cas de projection d'huile.
  • Enfin, l'opérateur en charge de la maintenance doit pouvoir respecter aisément, sans risque d'erreur, les niveaux minimum et maximum d'huile dans le carter d'huile, de façon simple et rapide en fonction des besoins du moteur. En particulier, il ne faut pas que cet opérateur remplisse le carter au-delà du niveau maximum prédéfini, même si le volume du carter le permet.
  • La situation est similaire pour certaines motopompes, le moteur entraînant non plus un alternateur, mais une pompe.
  • Il existe donc un besoin d'une technique ne présentant au moins certains de ces inconvénients de l'art antérieur.
  • Il existe notamment un besoin d'une technique permettant d'effectuer l'appoint régulier en huile d'un moteur, et notamment d'un moteur en fonctionnement permanent ou quasi-permanent, sans risque de trop-plein d'huile dans le carter d'huile.
  • Il existe également un besoin d'une technique d'appoint d'huile simple à mettre en oeuvre, sans risque pour l'opérateur et fonctionnant de manière robuste.
  • Il est bien sûr connu, notamment dans le domaine automobile, de prévoir un réservoir d'huile complémentaire pour augmenter l'espacement entre les vidanges ou l'autonomie en huile d'un moteur, depuis des dizaines d'années, et de gérer en conséquence les contraintes d'égalisation de pression entre le carter moteur et le réservoir, qui obligent à placer des tubulures entre ces deux éléments, une tubulure basse étant notamment raccordée à un point de vidange qui peut être latéral ou sur le fond selon les constructeurs de moteurs, comme illustré par exemple dans les documents JPH02135618 et JP2547701 . Mais ces approches n'apportent aucune solution au risque de trop-plein d'huile dans un carter de moteur d'un groupe électrogène ou d'une motopompe.
    • 3. Exposé de l'invention
  • Ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite, sont atteints à l'aide d'un moteur thermique pour groupe électrogène ou motopompe, destiné à actionner respectivement un alternateur ou une pompe, le moteur comprenant un carter contenant de l'huile. Ledit carter est associé à un vase de contrôle du niveau d'huile dans le carter, présentant une embouchure d'entrée d'huile fermée par un bouchon et relié au carter par une première tuyauterie reliant le fond du vase et une partie inférieure du carter, permettant une circulation de l'huile, ledit vase et son bouchon étant étanches.
  • Selon l'invention, l'embouchure d'entrée d'huile est placée à la même hauteur qu'un niveau d'huile maximum prédéterminé dans ledit carter de façon que le niveau d'huile dans ledit carter ne dépasse pas ledit niveau d'huile maximum prédéfini, un trop plein d'huile versé dans ledit vase débordant de ce dernier sans pénétrer dans le carter.
  • Le réservoir assure ainsi une autonomie supplémentaire en huile à l'équipement et permet d'augmenter l'espacement entre les vidanges du moteur en effectuant l'appoint régulier en huile. Il est équipé d'un bouchon de remplissage dont la hauteur se trouve au niveau du niveau maximum statique ou dynamique en fonction de l'exigence de maintenance.
  • Ainsi, le niveau maximum d'huile dans le carter conditionne les dimensions et la position du vase par rapport au carter. C'est en particulier la position de l'ouverture (et de son bouchon) du vase, qui est essentielle : elle doit être à la hauteur du niveau maximum souhaité d'huile dans le carter, de façon que le vase déborde dès que le niveau maximum est atteint, sans risque de dépassement de ce niveau dans le carter.
  • Cette mise en oeuvre particulière de la position de l'ouverture du vase permet d'effectuer l'appoint régulier en huile d'un moteur sans risque de trop-plein d'huile dans le carter. Un éventuel trop plein d'huile versé dans le vase conduit ainsi à un débordement de ce dernier sans pénétrer dans le carter.
  • L'invention propose donc une solution simple, efficace et adaptée pour empêcher un risque de remplissage du carter d'huile du moteur au-delà de la limite maximale. On peut cependant noter que cette approche, qui prévoit un débordement pour protéger le moteur, va à l'encontre des a priori de l'homme du métier. En effet, l'homme du métier cherche plutôt à prévoir des moyens évitant les débordements, par souci d'économie d'huile et/ou de propreté. Ici, ces aspects sont acceptés, du fait qu'ils sont mineurs par rapport à l'objectif majeur de préservation du moteur.
  • Selon les modes de réalisation, le niveau maximum prédéterminé, ou souhaité, peut être un niveau maximum statique, si l'appoint se fait alors que le moteur est arrêté, ou un niveau maximum dynamique, si l'appoint se fait alors que le moteur est en fonctionnement.
  • Par exemple, par défaut, le bouchon se trouve à la hauteur du niveau maximum statique. Cependant, si l'exigence est de pouvoir faire un remplissage d'huile lorsque l'équipement est en fonctionnement, est placé à la hauteur du niveau maxi dynamique. La hauteur du bouchon de remplissage (ou de l'extrémité du col de remplissage du vase) est fixée en fonction de la hauteur d'huile souhaitée dans le carter.
  • On peut d'ailleurs prévoir que la position du vase et/ou de son embouchure dans le système de remplissage d'huile peut être adaptée en hauteur, si le niveau maximum prédéterminé devait être modifié.
  • Dans tous les cas, il n'y a pas de risque que l'opérateur introduise trop d'huile dans le carter (c'est-à-dire qu'il dépasse le niveau maximum prédéterminé) puisque qu'un éventuel trop-plein d'huile venant en excès déborderait du vase sans se déverser dans le carter, évitant ainsi une détérioration du moteur.
  • Il est important de noter que le vase est totalement étanche, y compris son bouchon de remplissage, la mise à l'air se faisant par le reniflard du moteur.
  • Par ailleurs, le contrôle des niveaux d'huile peut être facilitée, en s'effectuant au niveau du vase plutôt qu'au niveau du carter, ce qui facilite les opérations de maintenance grâce à une meilleure accessibilité des appareils indiquant le niveau d'huile.
  • Le vase peut recevoir un ou plusieurs des équipements de mesure, de contrôle et de remplissage sans avoir à apporter de modification au carter. Le vase peut être équipé d'indicateurs de niveau ou de sondes permettant de détecter les différents niveaux du carter, minimum statique et dynamique.
  • Selon un aspect particulier de l'invention, une seconde tuyauterie relie une partie supérieure du vase et une partie supérieure du carter, permettant un équilibrage des pressions d'air entre le vase et le carter.
  • Ainsi, la pression du vase est identique à celle du carter, de sorte que le niveau d'huile dans le carter correspond sensiblement à la hauteur d'huile dans le vase, en vertu du principe des vases communicants. Cela permet d'évaluer précisément le niveau d'huile dans le carter en fonction du niveau d'huile dans le vase.
  • Selon un autre aspect particulier de l'invention, la première tuyauterie est équipée d'une vanne.
  • La vanne permet d'activer ou de désactiver la communication fluide entre le vase et le carter via la première tuyauterie, et donc respectivement de permettre ou d'interrompre le remplissage en huile du carter. Une telle vanne permet donc d'activer ou de désactiver le système de remplissage.
  • L'invention concerne également les groupes électrogènes et les motopompes mettant en oeuvre un moteur thermique tel que décrit ci-dessus.
    • 4. Liste des figures
  • D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante donnée à titre illustratif uniquement et non limitatif, et qui se réfère à la figure annexée suivante :
    • la figure 1 illustre schématiquement un système de remplissage d'huile selon un premier mode de réalisation ;
    • la figure 2 illustre schématiquement un système de remplissage d'huile selon un deuxième mode de réalisation, prévoyant une vanne.
    5. Description détaillée de modes de réalisation de l'invention
  • Le principe général de l'invention repose sur une nouvelle approche du remplissage d'huile d'un moteur thermique destiné à un groupe électrogène ou à une motopompe, c'est-à-dire à un dispositif nécessitant généralement de pouvoir fonctionner, généralement à un régime constant ou variant peu, de façon permanente, ou à tout le moins sur de très longues périodes. Il n'est donc pas possible d'arrêter le moteur, et d'attendre qu'il refroidisse et que l'huile se dépose au fond du carter, pour mesurer la quantité restante d'huile et faire l'appoint nécessaire.
  • Il convient donc de faire l'appoint pendant que le moteur tourne, sans toutefois mettre plus d'huile que le niveau maximal prévu, au risque de détériorer, voire casser le moteur.
  • Pour ceci, selon l'invention, le moteur met en oeuvre un vase, ou réservoir, destiné à être rempli d'huile, dont l'embouchure d'entrée d'huile est à la même hauteur qu'un niveau d'huile maximum prédéterminé dans un carter d'huile d'un moteur thermique d'un groupe électrogène de façon que le niveau d'huile dans le carter ne dépasse pas le niveau d'huile maximum prédéfini.
  • Ce réservoir permet d'une part d'augmenter l'autonomie en huile du moteur, et d'autre part, comme décrit par la suite, d'éviter tout dépassement du niveau maximal prédéterminé, requis dans le carter du moteur.
  • Dans ce mode de réalisation, le vase est relié en sa partie inférieure au carter d'huile du moteur thermique par une première tuyauterie faisant office de tuyauterie de siphonage. Une deuxième tuyauterie permet d'égaliser les pressions régnant dans le vase et dans le carter en les reliant en leur partie haute. Le vase et le carter forment alors deux vases communicants dont les hauteurs d'huile à l'équilibre sont identiques en vertu du principe des vases communicants (hors effets de capillarité).
  • La notion de « hauteur d'huile » du vase (ou du carter, respectivement) est ici définie comme la distance verticale entre le point culminant de l'huile dans le vase (respectivement dans le carter) et un point quelconque du fond du carter d'huile, que l'on suppose sensiblement horizontal. Quant à la notion de « niveau d'huile » du vase (ou du carter, respectivement), elle est ici définie par la distance verticale entre le point culminant de l'huile dans le vase (respectivement dans le carter) et le fond du vase (respectivement le fond du carter). Ainsi, la hauteur d'huile du carter équivaut à son niveau d'huile, et la hauteur d'huile du vase correspond à la somme de son niveau d'huile et de la distance verticale séparant le fond du vase du fond du carter.
  • On décrit par la suite deux modes de réalisation de l'invention, sans ou avec vanne de contrôle. Seuls les moteurs et le système de remplissage d'huile associé sont illustrés, de façon schématique. L'alternateur (dans le cas d'un groupe électrogène) ou la pompe (dans le cas d'une motopompe) ne sont pas représentés. Ils sont entraînés de façon classique par le moteur.
  • La figure 1 décrit un premier mode de réalisation d'un système de remplissage d'huile 10 selon l'invention comprenant un carter d'huile 11 contenant de l'huile destinée à la lubrification d'un moteur entraînant l'alternateur d'un groupe électrogène (non illustrés). Un vase 12 rempli d'huile, faisant office de réservoir, comprend une partie inférieure 122 comprenant une paroi inférieure 1221, autrement appelée « fond du vase 12 », reliée à une partie inférieure 112 du carter 11 grâce à une première tuyauterie 13. La partie inférieure 112 du carter 11 comprend également une paroi inférieure 1121 autrement appelée « fond du carter 11 ».
  • Une seconde tuyauterie 15 relie la partie supérieure 121 du vase 12 à une partie supérieure 111 du carter 11, de manière à équilibrer les pressions d'air régnant dans le carter 11 et dans le vase 12. Dans le mode de réalisation de la figure 1, la seconde tuyauterie 15 relie la paroi supérieure 1211 du vase 12 à la paroi supérieure 1122 du carter 11.
  • Ainsi, en vertu du principe des vases communicants, la hauteur de l'huile à l'équilibre est la même dans le vase 12 que dans le carter 11 (hors effets de capillarité).
  • Le vase 12 comprend par ailleurs un tuyau de remplissage 1214 dont une extrémité est munie d'une ouverture, ou embouchure, 1212 permettant le remplissage manuel du vase 12 par un opérateur en charge de la maintenance du moteur. Cette ouverture 1212 est mobile en hauteur, éventuellement grâce à la flexibilité ou le caractère télescopique du tuyau de remplissage 1214 (ou tout autre moyen adapté), et est fermée de façon réversible par un bouchon hermétique 1213.
  • Selon l'invention, la position du niveau maximum prédéterminé dans le carter 11 détermine la hauteur de la paroi supérieure 1211 du vase 12 et/ou de son bouchon hermétique 1213 (plus exactement de l'embouchure 1212, ou col, d'introduction d'huile dans le système). Cette hauteur définie ainsi la hauteur maximale de l'huile contenue dans le vase 12 au-delà de laquelle l'huile déborde du vase 12 via l'ouverture 1212, qui est aussi la hauteur maximum prédéterminé : puisque le vase 12 et le carter 11 communiquent via la première tuyauterie 13, la hauteur maximale d'huile dans le vase 12 équivaut sensiblement à la hauteur maximale d'huile dans le carter 11
  • La hauteur du bouchon de remplissage 1213 se trouve au niveau du niveau maxi statique ou dynamique en fonction de l'exigence de maintenance. Par défaut, le bouchon peut se trouver à la hauteur du niveau maximum statique. Si l'exigence est de pouvoir faire un remplissage d'huile lorsque l'équipement est en fonctionnement, le bouchon doit se trouver à la hauteur du niveau maximum dynamique. La hauteur du bouchon de remplissage est donc fixée en fonction de la hauteur souhaitée dans le carter.
  • On peut prévoir que le niveau maximum prédéterminé soit réglable, par exemple entre un niveau maximum statique MAX_S ou un niveau maximum dynamique MAX_D par un opérateur, par exemple en modifiant la hauteur de l'ouverture 1212 par rapport au vase 12, grâce à une flexibilité ou un caractère télescopique du tuyau de remplissage 1214 (ou tout autre moyen adapté). On peut également modifier la position du vase, par rapport au carter.
  • Ainsi, par exemple, lorsque l'ouverture 1212 est placée au niveau de la paroi supérieure 1211 du vase 12, le niveau maximum statique MAX_S, correspondant au remplissage complet du vase, est sélectionné. Lors de l'appoint en huile, l'opérateur pourra remplir entièrement d'huile le vase 12, qui à son tour remplira le carter 11 jusqu'à ce que l'huile arrive à l'équilibre au niveau maximum statique MAX_S.
  • Quel que soit le niveau sélectionné, l'opérateur ne peut pas introduire un trop-plein d'huile dans le carter 11 puisque toute quantité d'huile en excédant du niveau maximum sélectionné se déversera hors du vase 12 via l'ouverture 1212 sans entrer dans le moteur, qui est donc préservé de tout risque de détérioration dû à un trop-plein d'huile.
  • Après l'opération de remplissage du vase 12, l'ouverture 1212 est fermée grâce au bouchon hermétique 1213, le vase 12 et son bouchon formant un ensemble étanche. Les vapeurs d'huile accumulées dans le vase 12 et/ou dans le carter 11 sont évacuées via le reniflard du moteur 16, qui assure la mise à l'air.
  • Le vase 12 peut par ailleurs être muni de capteurs, tels que des indicateurs de niveau ou des sondes, permettant notamment de mesurer son niveau d'huile. Le niveau d'huile du carter 11 peut être alors être déduit du niveau d'huile du vase 12 en tenant compte de la position et des dimensions du vase 12 par rapport au carter 11. L'opérateur peut alors aisément vérifier les besoins en huile du carter 11 grâce aux informations fournies par les capteurs du vase 12.
  • Lorsque le niveau d'huile du vase 12 se situe en-dessous d'un niveau minimum statique MIN_S ou dynamique MIN_D prédéterminé, le carter 11 est en déficit d'huile. Il incombe alors à l'opérateur d'effectuer l'appoint en huile via l'ouverture 1212 du tuyau de remplissage 1214.
  • La figure 2 illustre un second mode de réalisation dans lequel une vanne 14 est placée dans la première tuyauterie 13. Cette vanne 14, qui peut être contrôlée manuellement et/ou automatiquement par un boîtier de contrôle, permet d'activer ou de désactiver le système de remplissage d'huile en ouvrant ou fermant respectivement la communication fluide entre le vase 12 et le carter 11. De plus, une telle vanne 14 permet éventuellement de contrôler la dynamique de remplissage en huile du carter 11 en régulant le débit d'huile à travers la première tuyauterie 13.

Claims (10)

  1. Moteur thermique pour groupe électrogène ou motopompe, destiné à actionner respectivement un alternateur ou une pompe, comprenant un carter (11) contenant de l'huile, ledit carter (11) est associé à un vase (12) de contrôle du niveau d'huile dans ledit carter (11), présentant une embouchure (1212) d'entrée d'huile fermée par un bouchon (1213) et relié audit carter (11) par une première tuyauterie (13) reliant le fond (1221) dudit vase (12) et une partie inférieure (112) dudit carter (11), permettant une circulation de l'huile, ledit vase (12) et son bouchon (1213) étant étanches,
    caractérisé en ce que ladite embouchure d'entrée d'huile est placée à la même hauteur qu'un niveau d'huile maximum prédéterminé dans ledit carter, de façon que le niveau d'huile dans ledit carter (11) ne dépasse pas ledit niveau maximum prédéterminé, un trop plein d'huile versé dans ledit vase (12) débordant de ce dernier sans pénétrer dans ledit carter (11).
  2. Moteur thermique selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit niveau maximum prédéterminé est un niveau maximum statique.
  3. Moteur thermique selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit niveau maximum prédéterminé est un niveau maximum dynamique.
  4. Moteur thermique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la position dudit vase (12) et/ou de son embouchure est réglable en hauteur.
  5. Moteur thermique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'une seconde tuyauterie (15) relie une partie supérieure (121) dudit vase (12) et une partie supérieure (111) dudit carter (11), permettant un équilibrage des pressions d'air entre ledit vase (12) et ledit carter (11).
  6. Moteur thermique selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite première tuyauterie (13) est équipée d'une vanne (14).
  7. Moteur thermique selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit vase (12) porte des repères indiquant au moins un niveau minimal prédéterminé.
  8. Moteur thermique selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ledit vase (12) porte au moins une sonde de repère d'au moins un niveau minimal prédéterminé.
  9. Groupe électrogène comprenant un moteur thermique selon l'une quelconque des revendications 1 à 8.
  10. Motopompe comprenant un moteur thermique selon l'une quelconque des revendications 1 à 8.
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