FR2606073A1

FR2606073A1 - Systeme de graissage perfectionne et pompe pour des moteurs a combustion interne

Info

Publication number: FR2606073A1
Application number: FR8714136A
Authority: FR
Inventors: Michael Leonard Mckay
Original assignee: ORBITAL ENG Pty
Current assignee: ORBITAL ENG Pty
Priority date: 1986-10-14
Filing date: 1987-10-13
Publication date: 1988-05-06
Also published as: BR8705497A; GB2198191A; BE1001379A5; GB8724148D0; IT1222906B; KR880005342A; JPS63179113A; DE3744665A1; IT8722270A0; DE3735019A1

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN SYSTEME DE GRAISSAGE PERFECTIONNE ET UNE POMPE POUR DES MOTEURS A COMBUSTION INTERNE. LE SYSTEME COMPREND UNE POMPE COMMANDEE PAR UN SOLENOIDE, LA POMPE AYANT UN DEBIT FIXE D'HUILE PAR CYCLE ET LA FREQUENCE DE MISE EN ACTIVITE DU SOLENOIDE ETANT COMMANDEE EN ACCORD AVEC LA CHARGE ET LA VITESSE DU MOTEUR POUR ASSURER LE DEBIT D'HUILE REQUIS. LA POMPE EST UNE POMPE A PISTON AYANT UNE PARTIE EN JUPE QUI A UN MOUVEMENT ALTERNATIF DANS UN CYLINDRE, ET UNE PARTIE DE TETE QUI A UN MOUVEMENT AXIAL LIMITE PAR RAPPORT A LA PARTIE DE JUPE, LA PARTIE DE TETE DU PISTON REALISANT LE MOUVEMENT AXIAL LIMITE POUR OUVRIR ET FERMER UN PASSAGE ANNULAIRE RADIAL ENTRE LES PARTIES DE TETE ET DE JUPE A CHAQUE CYCLE DE LA POMPE; LORSQUE LE PASSAGE RADIAL EST OUVERT, IL PERMET A L'HUILE DE PENETRER DANS LA CHAMBRE DE TRAVAIL DE LA POMPE. L'INVENTION S'APPLIQUE AUX MOTEURS A COMBUSTION INTERNE, NOTAMMENT AUX MOTEURS D'AUTOMOBILES ET AUX MOTEURS MARINS.

Description

La présente invention concerne un système de graissage pour fournir un

lubrifiant à des moteurs à combustion interne, en particulier des moteurs à deux temps, et elle se rapporte également à une pompe de graissage à cette fin.

Des systèmes de graissage des moteurs à combus-

tion interne ont comme fonction principale de fournir

de l'huile,à un débit approprié, aux différentes sur-

faces mobiles du moteur et, pour un certain nombre de raisons bien connues dans l'industrie des moteurs, de l'air et d'autres gaz peuvent être entraînés avec

l'huile et, par conséquent, la pompe doit être capa-

ble de fonctionner efficacement dans de telles cir-

constances. Dans des situations o un moteur n'est pas -utilisé pendant des périodes considérables, l'huile peut s'écouler à partir des divers conduits et des voies de passage du système de graissage. Dans ces conditions, il est nécessaire que la pompe soit capable de pomper initialement de l'air pour débarrasser le système d'air

avant que le pompage de l'huile ne puisse commencer.

La tendance actuelle dans l'exploitation des mo-

teurs qui fonctionnent dans le cycle à deux temps, tels qu'on les utilise de façon extensive dans les moteurs marins hors-bord, est d'éviter la pratique consistant à mélanger de l'huile au combustible comme moyen de

graissage du moteur, à cause des inconvénients entrai-

nés par cela et des problèmes de pollution associés à cette pratique. Couramment, ces moteurs sont pourvus d'une pompe ou de pompes qui fournissent des quantités dosées d'huile à différentes régions du moteur o le graissage est nécessaire. Des systèmes de commande sont utilisés avec les pompes pour faire varier la quantité d'huile fournie suivant les besoins de graissage d'une

section particulière du moteur, ces besoins étant fon-

damentalement en rapport avec la vitesse du moteur et

avec la charge imposée à celui-ci.

Des pompes prévues à cette fin sont commandées mécaniquement, par exemple en entrainant la pompe de façon continue à une vitesse proportionnelle à la vitesse du moteur et en faisant varier le déplacement de la pompe par course suivant l'étranglement de l'air arrivant au moteur, la position correspondant à cet

étranglement représentant la charge du moteur. Ces sys-

tèmes sont limités en ce qui concerne le degré de com-

mande que l'on peut exercer sur le débit de l'huile,

2 et ils exigent des dispositions mécaniques com-

pliquées et coûteuses tant du point de vue de la fabrication que de l'assemblage, et ils sont soumis à des usures mécaniques avec pour conséquence un défaut

de précision dans la commande de la fourniture d'huile.

En plus, les pompes employées couramment dans le graissage des moteurs à deux temps ne sont pas bien

adaptées à la commande par des dispositifs électroni-

ques parce qu'elles exigent des dispositions mécani-

ques considérables pour réaliser l'interface avec un

dispositif de commande électronique.

Par conséquent, le principal objet de la pré-

sente invention est de procurer un système de graissa-

ge et de pompe pour le débit réglé d'huile à des mo-

teurs à combustion interne, en particulier à des mo-

teurs à deux temps.

Ceci étant considéré, on a prévu, suivant la présente invention, dans un système de graissage d'un moteur à combustion interne, des moyens de pompage pour fournir de l'huile en un emplacement choisi du moteur, ces moyens de pompage ayant un débit fixé par cycle, des moyens électromoteurs que l'on peut faire fonctionner pour produire un mouvement cyclique et qui sont accouplés aux susdits moyens de pompage dans un rapport fixé des cycles de la pompe aux cycles des moyens électromoteurs, des moyens pour percevoir les conditions choisies de fonctionnement du moteur et pour déterminer, à partir de cela, la demande d'huile de l'emplacement choisi, et des moyens capables

de fonctionner en réponse à la demande d'huile dé-

terminée pour commander la fréquence cyclique des moyens électromoteurs en sorte que le débit d'huile fourni en un temps donné par les moyens de pompage soit en rapport avec la demande d'huile déterminée

dont il est question.

Commodément, les moyens électromoteurs sont

constitués par un dispositif à solénolde qui est ac-

couplé aux moyens de pompage pour exécuter un cycle

de ceux-ci par cycle des moyens à solénoïde. De pré-

férence, les moyens de pompage sont constitués par une

pompe du type à piston qui peut être accouplée direc-

tement à une armature des moyens à solénoïde. Les moyens à solénoïde peuvent être agencés pour entrainer deux ou plusieurs moyens de pompage simultanément ou de manière cyclique ou pour réaliser une combinaison de ces dispositions. Commodément, deux pompes peuvent

être accouplées à l'armature d'un seul moyen à solé-

nolde,l'une à chaque extrémité opposée de l'armature.

Les pompes sont de préférence décalées d'un demi-cycle de phase l'une par rapport à l'autre, en sorte que l'une des pompes fournisse une charge d'huile, tandis

que l'autre pompe aspire une charge d'huile.

Le débit de fourniture d'huile peut être faci-

lement commandé en réglant la fréquence cyclique du solénoïde. La demande d'huile peut être fixée par une unité de commande électronique convenablement program- mée (UCE) qui reçoit des signaux en rapport avec des paramètres de fonctionnement choisis pour le moteur, et qui détermine à partir de cette entrée la fréquence cyclique requise du solénoïde ou des autres moyens électromoteurs pour satisfaire à la demande d'huile du moteur. Les paramètres de fonctionnement du moteur, qui peuvent être utilisés pour déterminer la demande

d'huile comprennent la vitesse du moteur, la tempéra-

ture du moteur, le débit de l'air appelé,le taux d'ali-

mentation du moteur et la période au cours de laquelle le moteur doit fonctionner dans des gammes de charge

et/ou de vitesse choisies à l'avance.

Un système de graissage du moteur est ordinai-

rement nécessaire pour fournir de l'huile en plus d'un seul endroit et la demande d'huile peut différer d'un endroit à un autre. Si la différence dans la demande

d'huile en des endroits respectifs est sensi-

blement fixe pour toutes les conditions de fonctionne-

ment, une pompe individuelle peut être prévue pour chaque endroit, toutes les pompes étant entraînées par les mêmes moyens électromoteurs, et chaque pompe

ayant un débit respectif donné par le cycle de pompage.

Dans un moteur à plusieurs cylindres, plusieurs pompes peuvent être prévues, chaque pompe étant agencée pour fournir de l'huile au même endroit pour tous les cylindres. Donc, une série de pompes entraînées par les mêmes moyens électromoteurs peuvent fournir de 1'

huile aux carters de manivelles de plusieurs cylin-

dres, tandis qu'une autre série de pompes est com-

mandée de façon semblable par de seconds moyens élec-

tromoteurs et peut fournir de l'huile aux pistons

des divers cylindres.

Par suite, suivant un autre aspect de la pré-

sente invention, on a prévu une pompe à huile à in-

corporer dans un système de graissage de moteur, cette pompe comprenant un cylindre fermé à une extrémité, un passage de décharge commandé par une valve dans l'extrémité fermée, un piston mobile axialement dans le cylindre et définissant une chambre de travail entre

le piston et l'extrémité fermée, et des moyens d'en-

trainement pour réaliser le mouvement alternatif cy-

clique du piston dans le cylindre, la chambre de tra-

vail variant de volume en réponse au mouvement axial, le piston ayant une partie en forme de Jupe reçue à

glissement dans le cylindre en une disposition réali-

sant sensiblement l'étanchéité et une partie de tête faisant face à la face opposée formée par l'extrémité

fermée du cylindre, cette partie de tête étant sou-

tenue pour avoir un mouvement axial limité par rapport à la partie de Jupe, les parties de tète et de Jupe étant propres à assurer une communication sélective

entre la chambre de travail et la partie d'alimenta-

tion du cylindre, du côté opposé de la partie de tête, en réponse au mouvement axial limité, en sorte que de l'huile puisse s'écouler au-delà de la partie de tête pour pénétrer dans la chambre de travail lorsque le piston s'écarte de l'extrémité fermée du cylindre, et l'écoulement d'huile entre la chambre de travail

et cette partie d'alimentation du cylindre étant em-

pêché lorsque le piston se déplace dans le sens opposé.

De préférence, cette pompe peut être incorporée comme pompe à déplacement positif dans le système de graissage décrit précédemment, et deux de ces pompes peuvent être accouplées à un moyen d'entralnement,

tel que les moyens électromoteurs dont il a été ques-

tion précédemment.

Commodément, le mouvement axial limité entre les parties de tête et de Jupe du piston ouvre et ferme cycliquement un passage annulaire entre elles, pour commander l'écoulement de l'huile vers la chambre

de travail. De préférence, le passage de décharge com-

prend un moyen à valve répondant à la pression, pour permettre la fourniture d'huile à travers lui

lorsque la pression dans la chambre de travail dé-

passe une valeur prédéterminée.

Commodément, la partie de tête du piston a un

diamètre choisi pour assurer un passage axial annu-

laire entre la périphérie de la partie de tète et la paroi du cylindre, pour réaliser une partie du

trajet d'écoulement de l'huile vers la chambre de tra-

vail. Le mouvement axial de la partie de tête en un

sens qui l'écarte de la partie de Jupe crée un passa-

ge radial annulaire entre la partie de tête et la partie en forme de Jupe, qui assure la communication entre le passage annulaire axial et un intérieur creux de la partie de Jupe. Les parties de tête et de Jupe du piston ont des surfaces annulaires respectives qui définissent les parois opposées du passage annulaire radial lorsque ces parties sont axialement espacées, et qui viennent buter de façon étanche, cycliquement, pour empêcher l'écoulement de l'huile au-delà de la

partie de tête,dans la chambre de travail.

De préférence, la partie de tête est reliée à la partie de Jupe pour permettre un degré limité de

mouvement axial entre ces deux parties, à chaque chan-

gement de sens du mouvement axial du piston. C'est-

à-dire que lorsque le piston se déplace vers l'extré-

mité fermée du cylindre, les faces radiales respecti-

ves des parties de tête et de Jupe viennent buter

l'une contre l'autre dans des conditions d'étanchéité.

Par suite, l'huile dans la chambre de travail est mi-

se sous pression. Lorsque la partie en forme de Jupe inverse son sens de mouvement pour s'écarter de l'extrémité fermée du cylindre, la partie de Jupe se déplace initialement d'une petite distance avant que

la partie de tête ne commence à se mouvoir égale-

ment en sens inverse, ceci faisant que les deux faces annulaires se séparent et créent le passage annulaire

radial entre elles. De l'huile peut s'écouler à tra-

vers le passage annulaire radial et le passage annu-

laire axial pour pénétrer dans la chambre de travail.

Lorsque le piston change de sens de mouvement à l'extrémité opposée de son mouvement axial dans le cylindre, le mouvement relatif inverse a lieu entre

les parties de tête et de jupe pour réaliser la fer-

meture du passage annulaire radial.

On comprendra mieux l'invention à la lecture

de la description suivante d'agencements pratiques pré-

férés d'un système de graissage de moteur et de sa pompe, comme le représentent les dessins joints au

présent mémoire.

Sur les dessins: - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale

d'un ensemble de pompescomprenant deux pompes entral-

nées par un solénoïde unique; - la figure 2 est une vue agrandie d'une partie

de Jupe et d'une partie de tête du piston, comme mon-

tré à la figure 1; - les figures 3 et 4 sont des représentations schématiques de deux systèmes de graissage en variante l'un par rapport à l'autre pour un moteur à deux temps, et comprenant un ensemble de pompes comme montré à la figure 1; - la figure 5 est un schéma logique de la commande électronique du système de graissage tel que montré à la figure 2;

- la figure 6 est un schéma de circuit élec-

trique pour la commande de la pompe à huile.

En se référant aux figures 1 et 2, on voit que l'ensemble de pompes comprend une enveloppe cylindri- que 1 dans laquelle est monté de manière fixe un noyau

cylindrique 2 sur lequel est enroulé un bobinage 3.

L'armature 4 est disposée à l'intérieur de la cavité centrale du noyau cylindrique 2, avec le ressort de

compression 5 intercalé entre l'armature 4 et l'épau-

lement annulaire intérieur 6 du noyau 2. Le ressort 5 sollicite l'armature vers le haut, comme montré à la

figure 1.

La partie d'extrémité annulaire 7 de l'enve-

loppe 1 est faite de matière magnétique et elle com-

porte une surface cylindrique intérieure 8 réalisant

un intervalle d'air annulaire étroit 9 entre la sur-

face 8 et la partie d'extrémité cylindrique 10 de l'armature 4. L'enroulement 3 est enroulé de telle façon que lorsqu'il est excité, le champ magnétique ainsi produit entraIne l'armature 4 vers le bas,comme

on le voit à la figure 1, à l'encontre de la résis-

tance du ressort 5. Par suite, lorsque l'enroulement 3 n'est plus excité, le ressort 5 amènera l'armature à

retourner vers le haut pour occuper la position mon-

trée au dessin.

Le tube cylindrique 11 de matière non magnéti-

que s'étend coaxialement à travers l'armature 4 et constitue un ensemble rigide avec celle-ci. A chaque

extrémité de l'armature 4, le tube 11 s'étend axiale-

ment pour former des Jupes de piston respectives 12 et

13 faisant corps avec le tube 11 et reçues à glisse-

ment dans les cylindres respectifs 14 et 15. Les Jupes de piston 12 et 13 peuvent glisser librement dans les cylindres 14 et 15 et coopèrent avec ceux-ci dans des conditions sensiblement étanches, comme un piston de

pompe coopère avec un cylindre de pompe, dans une pom-

pe ordinaire à mouvement alternatif.

Chaque Jupe de piston 12 et 13 comporte, en bu-

tant contre son extrémité libre, une tête de piston 16 et 17 respectivement, les têtes de piston ayant

des guides faisant corps avec elles, 18 et 19 respec-

tivement, qui peuvent être reçus à coulissement dans

l'alésage du tube 11, aux extrémités opposées de celui-

ci. Les broches 20 et 21 montées de manière fixe dans

l'armature 4 passent à travers des ouvertures respec-

tives 22 et 23 et dans les guides 18 et 19, avec un jeu prédéterminé en direction axiale du tube 11 entre les broches et les ouvertures à travers lesquelles elles

passent. Ce Jeu permet aux têtes de piston respecti-

ves 16 et 17 d'avoir un mouvement axial limité par

rapport à la Jupe de piston coopérante 12 et 13.

Chacun des cylindres 14 et 15 est fermé par des

parois d'extrémités respectives 24 et 25 dans les-

quelles on a prévu des passages de décharge 26 et 27.

Les passages sont normalement fermés par des valves à billes 28 et 29, maintenues en position fermée par

les ressorts 30 et 31.

Comme montré au dessin, l'armature 4 est à la

limite de son mouvement vers le haut et, dans cette po-

sition, une chambre de travail 35, prévue entre la

tète de piston 17 et la paroi d'extrémité 25 du cylin-

dre 15, a une capacité maximale. La chambre de travail 36 à l'extrémité opposée de l'ensemble entre la tète de piston 16 et la paroi d'extrémité 24 a une capacité

minimale.Lorsque l'armature est déplacée vers l'ex-

trémité opposée de l'étendue de son mouvement, la chambre de travail 35 aura une capacité minimale et la

chambre de travail 36 aura une capacité maximale.

Un raccord 37 est prévu pour la liaison avec un conduit d'huile allant vers un réservoir à huile,

en sorte que de l'huile remplisse normalement la to-

talité de l'espace libre à l'intérieur de l'enveloppe 1, y compris l'intérieur du tube 11 et l'intérieur des Jupes de piston 12 et 13. Comme on peut le voir en et 41, on a prévu une série d'ouvertures dans la

paroi du tube 11 et dans les guides de têtes de pis-

ton 18 et 19 pour procurer un passage libre à l'hui-

le vers l'intérieur du tube 11 et les Jupes de piston

12 et 13 et les guides de têtes de piston 18 et 19.

On considérera maintenant en détail le fonc-

tionnement de l'un des ensembles de jupes et de têtes

de piston, comme celui constitué par la jupe de pis-

ton 13 et la tête 17 à l'extrémité inférieure de la fi-

gure 1. En supposant que, dans la position montrée, la chambre de travail 35 soit chargée d'huile, lorsqu'on

excite le bobinage 2, l'armature 4 commencera à se dé-

placer vers le bas à la figure 1. Ce mouvement sera transmis directement par le tube 11 et la broche 21 à

la jupe de piston 13 et à la tête de piston 15 et, ain-

si, de l'huile dans la chambre 35 sera mise sous pres-

sion. Lorsque la pression de l'huile est suffisante

pour déloger la valve à bille 29 à l'encontre de l'ac-

tion du ressort 31, l'huile sera fournie à travers le passage 27. L'étendue du mouvement de l'armature 4 est limitée par la tête de piston 17 qui vient en contact avec la paroi d'extrémité 25, position dans laquelle sensiblement toute l'huile aura été déchargée de la

chambre de travail 35.

Lors de la désexcitation du bobinage 3, le res-

sort 5 fera que l'armature commence à se déplacer vers

le haut comme on le voit à la figure 1, et ce mouve-

ment sera transmis immédiatement au tube 11 et à la

Jupe de piston 13. Cependant, il n'y aura pas de mouve-

ment immédiat correspondant de la tête de piston 17 en raison du jeu entre la broche 21 et les ouvertures

23 dans le guide de piston 19. Cette absence de mou-

vement de la tête de piston 17 provoquera une rupture dans le contact entre la face radiale 42 de la tête de piston et la face radiale correspondante 43 de la

jupe de piston, de sorte que le passage radial annu-

laire 44 sera formé entre ces deux éléments, comme on

le voit à la figure 2. Lorsque le mouvement de l'arma-

ture 4 continue vers le haut, le Jeu entre la broche 21 et les ouvertures 23 sera repris et, après cela,

la tête de piston 17 se déplacera ensemble avec la ju-

pe de piston 13. Cependant, le passage radial annulai-

re 44 restera entre ces deux éléments, de sorte que

de l'huile pourra passer depuis l'intérieur de la Ju-

pe de piston 13 autour de la périphérie de la tête de

piston 17 pour arriver dans la chambre de travail 35.

Lorsque la limite du mouvement ascensionnel de l'armature 4 a été atteinte, la tête de piston 17 sera encore écartée de la jupe de piston 13 pour donner le

passage annulaire 44.

Lors du commencement du cycle suivant, l'exci-

tation du bobinage 3 recommencera le mouvement, vers le bas,de l'armature 4,( vers le bas comme on le voit à la figure 1) après quoi le tube 11 et la jupe de piston 13 commenceront immédiatement à se déplacer vers le bas. En conséquence du jeu entre la broche 21

et les ouvertures 23, la tête de piston 17 ne se dépla-

cera pas immédiatement de la même manière et ainsi la face d'extrémité 42 de la Jupe de piston 13 avancera vers la face radiale 43 de la tête 17 Jusqu'à ce qu'un contact soit établi entre eux, après quoi la tête et -la Jupe de piston se déplaceront ensemble vers la face

d'extrémité 25 du cylindre en commençant ainsi un nou-

veau cycle de délivrance de l'huile.

On comprendra que la tête de piston 16 et la

Jupe 12, à l'extrémité opposée de la figure 1, fonc-

tionnent dans le même cycle que décrit ci-dessus, par rapport à la tête de piston 17 et à la Jupe 13, mais

avec un déphasage d'un demi-cycle.

Dans la construction décrite précédemment, il est nécessaire de prévoir un Jeu suffisant entre le

bord périphérique 45 de la tête de piston 17 et la pa-

roi du cylindre 15, en sorte que cet espace annulaire autour de la tête de piston 17 soit suffisant pour que de l'huile passe dans la chambre de travail pendant

la course d'admission. Cependant, ce Jeu doit égale-

ment être maintenu à une valeur suffisamment faible pour assurer que le volume créé dans la chambre de

travail 35, lorsque la tête de piston 17 atteint l'ex-

1,5 trémité de sa course vers la paroi d'extrémité 25, n'affecte pas sensiblement le rendement volumétrique

du fonctionnement de la pompe. Ceci est particulière-

ment important lorsque cette pompe doit, dans certai-

nes circonstances, pomper de l'air ou un mélange d'air et d'huile, et par suite, à moins que le volume dé au

Jeu soit maintenu à une valeur minimale, l'air empri-

sonné dans la chambre de travail peut annuler l'action

de pompage normalement déduite du pouvement du piston.

Le diamètre des parties de têtes de piston 16 et 17 est de préférence non inférieur à 0,75 du diamètre de

l'alésage du cylindre 15 dans lequel le piston fonc-

tionne. Pour réduire l'effet de collage entre la tète de piston et la paroi d'extrémité du cylindre, une ou plusieurs rainures transversales peuvent être prévues dans la face de la tête de piston opposée à la paroi d'extrémité du cylindre, la rainure s'étendant à partir

du bord périphérique de la tête de piston. En varian-

te, la face de la tête de piston peut être conformée de façon à réduire la surface de contact avec la paroi

d'extrémité du cylindre.

Egalement, pour améliorer le rendement volumé-

trique de la pompe décrite ci-dessus, on peut prévoir des moyens élastiques tels qu'un ressort, pour mettre normalement en place les têtes de piston de telle fa- çon que les faces radiales 42 et 43 soient en contact en fermant ainsi le passage radial annulaire 44. Cette

construction a l'avantage qu'à l'extrémité du mouve-

ment de la Jupe de piston 13 dans la direction qui l'écarte de la paroi d'extrémité 25, la tête de piston 17 continue à se mouvoir dans ce sens sous l'action des moyens élastiques pour fermer le passage 44 avant

* le changement ou lors du changement de sens du mou-

vement de la Jupe de piston 13. Par suite, la propor-

tion du mouvement de la Jupe de piston 13 vers la pa-

roi d'extrémité 25 du cylindre,pendant laquelle le passage 44 est ouvert, est éliminée ou réduite pour ainsi augmenter le rendement volumétrique de chaque cycle. Les moyens élastiques ou ressort décrits plus haut en se référant à la Jupe de piston 13 et à la partie de tête 17, sont également prévus pour faire fonctionner la Jupe de piston 12 et la partie de tète 16.à l'extrémité opposée de l'ensemble de pompes. Dans

une forme de construction préférée, un ressort de ten-

sion est monté entre les parties de têtes de piston

16 et 17 et est mis sous tension pour réaliser l'opé-

ration décrite précédemment.

La figure 3 des dessins représente un système de graissage typique pour un moteur à deux temps, à deux

cylindres et comprenant la pompe à huile décrite pré -

cédemment. Le moteur 100 est de construction classique, moteur dans lequel de l'air est appelé dans les régions

-,-::<-{...'i" '"r' ':...:'":- ".''"'1 iet 102,asso-

*5 C_(x:.c:,'l:.;....; '...&.',- r-.;'. 04. L'écoulement

d'air vers les carters de manivelles se fait en pas-

sant par le conduit d'appel d'air 105 dans lequel est placée une valve à étranglement classique 106 et au

ayant des ensembles de clapets 107 et 108 as-

surant la communication entre le conduit d'appel et

les carters de manivelles respectifs.

Un dispositif 110 sensible à l'écoulement de

l'air, de construction connue, est incorporé au con-

duit d'appel d'air et il fournit un signal à l'unité

de commande électronique (UCE) 115, qui est propor-

tionnel au débit de l'air allant aux carters de mani-

velles respectifs. Le débit de l'air dans le conduit d'appel d'air est en rapport avec la charge du moteur et ainsi l'entrée vers l'ensemble UCE à partir du dispositif sensible à l'écoulement de l'air,110, donne

à I'UCE une mesure de la charge du moteur.

Un dispositif 112 sensible à la vitesse du mo-

teur, de construction connue, est situé de manière à être mis en activité par le volant 114 du moteur pour

donner à i'UCE un signal indiquant la vitesse du mo-

teur. L'UCE est programmée pour déterminer, à partir des entrées des dispositifs sensible à l'écoulement de l'air et sensible à la vitesse, les nécessités de graissage du moteur et, suivant cette détermination, l'UCE commande la fréquence du cycle d'excitation de la pompe à huile 120. Comme décrit précédemment, la

pompe à huile assure deux écoulements d'huile en quan-

tité fixée dans chaque cycle d'huile. Les fournitures d'huile respectives sont transportées par les conduits 121 et 122 pour être déchargées dans le conduit d'appel d'air 105 en des endroits respectifs immédiatement en

amont des ensembles de clapets 107 et 108 com-

mandant l'écoulement de l'air dans les carters de manivelles respectifs. La délivrance de l'huile est réalisée par des aJutages convenables 123 et 124 et ainsi, l'huile est projetée de manière finement divisée

lorsqu'elle sort dans l'air, et chaque aJutage com-

prend une valve d'arrêt pour empêcher l'entrée de l'air dans les conduits 121 et 122 à partir des conduits

d'appel d'air.

Dans la forme de réalisation montrée, l'UCE 115 est également programmée pour commander la mesure et

la fourniture d'huile aux cylindres respectifs du mo-

teur en passant par les ensembles d'injection et de dosage 130 et 131. La même UCE peut être programmée pour commander aussi d'autres fonctions du moteur, telles que le réglage dans le temps de l'allumage, et à cette fin, des entrées à i'UCE peuvent être prévues en rapport avec d'autres paramètres de fonctionnement et d'autres conditions de fonctionnement du moteur. En particulier, lorsque le moteur est pourvu de moyens pour faire varier l'ouverture du passage d'échappement et le réglage du moteur dans le temps, ces moyens

peuvent être commandés par la même UCE.

Dans le système de graissage tel que décrit ci-

dessus par rapport à la figure 3, le graissage des rou-

lements de l'arbre de manivelle et le graissage du

piston dans le cylindre sont réalisés par l'entraine-

ment d'huile dans l'air appelé dans le carter de ma-

nivelle du moteur et par la suite transféré aux cy-

lindres du moteur, d'une manière non dissemblable du principe,utiliséprécédemment, du pré-mélange de l'huile de graissage avec le combustible. Cependant, dans la forme de réalisation montrée à la figure 4, l'huile n'est pas introduite dans l'air qui entre dans

le moteur, mais elle est fournie par la pompe directe-

ment en des endroits choisis, aux roulements de l'ar-

bre de manivelle et aux cylindres du moteur dans le

but de graisser ces régions respectives.

Dans la construction telle que montrée à la figure 4, la pompe à huile 140 est de même construction que décrit précédemment, mais fournit deux quantités différentes d'huile par cycle de pompage. Dans cette construction, la pompe fournit l'huile à un conduit

pour roulements 141 et à un conduit pour cylindres 142.

Des quantités différentes sont utilisées parce que les

besoins en huile des roulements et de l'ensemble:cy-

lindre/piston sont différents. Les quantités différen-

tes sont obtenues en faisant que les chambres 35 et 36 déplacent des quantités fixées différentes d'huile, de préférence en donnant aux têtes de pistons 16 et 17 des diamètres différents. Le conduit pour roulements 141 fournit de l'huile en un endroit approprié dans le carter de manivelle, là o l'huile sera effectivement appliquée aux roulements de l'arbre de manivelle. L' huile peut être fournie sous forme d'une projection, la projection étant située en un endroit voulu et d'une

forme appropriée, pour graisser les roulements corres-

pondants dans la région du carter de manivelle. L_ con-

duit pour cylindres 142 fournit l'huile à travers un orifice de la paroi du cylindre en un endroit ou en

des endroits choisis, de façon que l'huile soit dis-

tribuée efficacement pour graisser les surfaces corres-

pondantes de la paroi du cylindre et du piston, y com-

pris les bagues portées par les pistons.

L'UCE 115A telle qu'utilisée avec le système de graissage de la figure 4 peut être telle que décrite précédemment par rapport à la figure 3, et reçoit des

signaux provenant du dispositif 144 sensible à l'écou-

lement de l'air, situé dans le passage d'appel d'air du moteur et il reçoit égaler4nt une entrée à partir d'un dispositif sensible à la vitesse du moteur,

convenablement placé (non montré).

On ccmprendra que dans le système de graissage tel que décrit en se reportant à la figure 3, une

fourniture d'huile est nécessaire pour chaque cylin-

dre du moteur et ainsi l'ensemble tel que décrit, com-

portant deux fournitures d'huile par cycle, convient pour le graissage de deux cylindres d'un moteur. Ce- pendant, la construction montrée à la figure 4 exige

deux délivrances d'huile pour chaque cylindre du mo-

teur, c'est-à-dire une pour graisser l'arbre à mani-

velle du moteur dans ses surfaces portantes, et l'au-

tre pour assurer le graissage du piston et, par consé-

quent, une unité de pompe à huile ayant un double dé-

bit d'huile par cycle est nécessaire pour chaque cy-

lindre du moteur. Dans un moteur à plusieurs cylindres utilisant le système de la figure 4, une pompe peut être utilisée pour fournir l'huile aux roulements de l'arbre de manivelle de tous les cylindres du moteur, et une autre pompe peut être utilisée pour fournir de

l'huile à tous les alésages des cylindres du moteur.

La figure 5 des dessins est un schéma typique quelque peu simplifié du système de logique appliqué

dans la détermination de la fréquence de mise en acti-

vité de l'ensemble de pompes à huile, à partir des pa-

ramètres de fonctionnement du moteur fournis à l'UCE.

L'UCE reçoit une série d'entrées, comme examiné pré-

cédemment, y compris une mesure du débit de l'air dans

le système d'appel d'air du moteur, une entrée corres-

pondant à la vitesse du moteur, une entrée correspon-

dant à la température du moteur et d'autres paramètres concernant les conditions de fonctionnement du moteur, suivant ce que l'on peut souhaiter. A partir de cette information d'entrée, l'UCE détermine, parmi d'autres

choses, les besoins en combustible du moteur par cy-

lindre et par cycle pour commander le dosage du com-

bustible, et cette information est utilisée dans la

détermination des besoins de graissage du moteur, puis-

que le combustible, par cylindre et par cycle, est

une mesure de la charge du moteur.

L'ordonnée exprimant la charge du moteur et

l'ordonnée exprimant la vitesse du moteur sont utili-

sées pour déterminer, à partir d'un tableau de réfé-

rence du rapport combustible/huile, quels sont les be-

soins de graissage du moteur pour la charge et la vi-

tesse considérées en particulier. Le rapport du com-

bustible à l'huile peut varier dans une gamme de 20:1 à 200:1 suivant les conditions de charge et de vitesse

du moteur. La détermination du rapport combustible/hui-

le est utilisée alors avec la détermination du com-

bustible par cylindre et par cycle pour calculer les besoins en huile par cylindre et par cycle et à partir de cette information, et des cycles par seconde du moteur, comme déterminés par le dispositif sensible à la vitesse du moteur, le besoin effectif en huile du moteur par unité de temps, exprimé en milligrammes d'huile par seconde,est calculé. Ce calcul est encore

modifié par un facteur préétabli, basé sur les condi-

tions choisies du moteur, telles que température du moteur, comme de savoir si le moteur est dans un état

de charge transitoire, s'il fonctionne avec l'étrangle-

ment d'accélérateur largement ouvert ou complètement

fermé, et suivant d'autres conditions que l'on consi-

dère comme appropriées. Ce facteur de modification est

alors appliqué au besoin en huile pour produire un dé-

bit de fourniture d'huile corrigé par unité de temps.

A partir de cette détermination et du calibrage de la pompe à huile, c'est-à-dire de la quantité d'huile par cycle de pompage, on détermine la fréquence des cycles de pompage et un signal de sortie produit qui fournira

la lar&eu d'*impulsion requise entre les mises en ac-

tivité e la Rompe et, par ustte, déterminera la fré-

quence des fournitures de la pompe, qui satisferont

au débit d'huile déterminé, nécessaire pour le moteur.

Une fréquence minimale et maximale de pompage est éta-

blie et si la fréquence déterminée se trouve à l'ex-

térieur de ces valeurs limites, la pompe fonctionnera à la fin appropriée de la gamme de fréquences.

Dans un agencement déterminé, on a trouvé con-

venable d'exciter le solénoïde de la pompe à huile pour une période de 20 millisecondes par cycle, ce que l'on a trouvé être un temps suffisant pour réaliser une course de la pompe, et la fréquence des cycles

d'excitation peut varier commodément entre 80 milli-

secondes pour les grands débits d'huile jusqu'à 5 se-

condes pour les faibles débits d'huile.

Le fonctionnement effectif de la pompe à huile

peut être commandé en faisant que le bobinage élec-

trique 3 soit excité par un système électrique classi-

que de 12 volts, comme on en utilise ordinairement sur les moteurs des véhicules et en prévoyant un transistor

de commutation commandé par la sortie de l'UCE qui éta-

blit cycliquement une connexion à la terre entre le bo-

binage et le côté négatif de la batterie en sorte que

le bobinage soit excité lorsque le commutateur est fer-

mé et que le circuit est mis à la terre, et qu'il n'ait plus d'excitation lorsque le commutateur est ouvert. Un

circuit typique est montré à la figure 6.

Le système de pompe à huile et de graissage dé-

crit ici peut être utilisé pour la fourniture d'huile à des moteurs à allumage par étincelles, fonctionnant sur le cycle à deux temps ou sur le cycle à quatre temps. Des moteurs équipés de la pompe à huile et/ou

le système de graissage décrit ici, peuvent être uti-

lisés dans n'importe quelles applications comprenant les moteurs de véhicules, y compris les automobiles, et les moteurs marins, y compris les moteurs marins

boCS- bord.

Claims

REVENDICATIONS

1. Système de graissage pour moteur à combus-

tion interne, comprenant des moyens de pompage pour fournir de l'huile en un emplacement choisi du moteur, ces moyens de pompage ayant un débit fixé par cycle,

des moyens électromoteurs que l'on peut faire fonc-

tionner pour produire un mouvement cyclique et qui sont accouplés aux susdits moyens de pompage dans un rapport fixé des cycles de la pompe aux cycles des moyens électromoteurs, des moyens pour percevoir les conditions choisies de fonctionnement du moteur et pour déterminer, à partir de cela, la demande d'huile de l'emplacement choisi, et des moyens capables de fonctionner en réponse à la demande d'huile déterminée

pour commander la fréquence cyclique des moyens élec-

tromoteurs en sorte que le débit de l'huile fourni en un temps donné par les moyens de pompage soit en

rapport avec la demande d'huile dont il est question.

2. Système de graissage pour moteur à combus-

tion interne suivant la revendication 1, dans lequel les moyens de pompage sont propres à réaliser deux

fournitures d'huile individuelles par cycle de la pompe.

3. Système de graissage pour moteur à combus-

tion interne suivant la revendication 2, dans lequel les deux fournitures d'huile individuelles sont des

quantités d'huile fixées différentes.

4. Système de graissage pour moteur à combus-

tion interne suivant la revendication 2, dans lequel

les moyens de pompage comprennent deux pompes à dépla-

cement positif, chacune ayant un débit fixé respectif par cycle, les moyens électromoteurs étant capables de réaliser des mouvements séquentiels dans deux sens opposés pour chaque cycle des moyens électromoteurs, les pompes étant accouplées aux moyens électromoteurs de façon qu'une pompe fournisse une quantité d'huile en réponse au mouvement dans un sens et que l'autre pompe fournisse une quantité d'huile en réponse au

mouvement en sens opposé.

5. Système de graissage pour moteur à combus-

tion interne suivant l'une quelconque des revendica- tions 2 et 4, dans lequel les moyens électromoteurs comprennent des moyens électromagnétiques propres à

être excités et désexcités séquentiellement pour réali-

ser chaque cycle des moyens électromoteurs.

6. Système de graissage pour moteur à combus-

tion interne suivant la revendication 1, dans lequel les moyens de pompage comprennent un cylindre fermé à une extrémité, un passage de décharge commandé par une

valve dans l'extrémité fermée, un piston mobile axia-

lement dans le cylindre et définissant une chambre de travail entre le piston et l'extrémité fermée, les moyens électromoteurs étant accouplés au piston pour réaliser un mouvement alternatif cyclique du piston dans le cylindre, le piston ayant une partie en forme de Jupe, reçue à glissement dans le cylindre en une disposition réalisant sensiblement l'étanchéité et une partie de tête faisant face à la face opposée formée par l'extrémité fermée du cylindre, cette partie de

tête étant soutenue pour avoir un mouvement axial limi-

té par rapport à la partie de Jupe, les parties de tête et de Jupe étant propres à assurer une communication sélective entre la chambre de travail et une. partie

d'alimentation du cylindre, du côté opposé de la par-

tie de tête, en réponse au mouvement axial limité, en sorte que de l'huile puisse s'écouler au-delà de la partie de tête pour pénétrer dans la chambre de travail lorsque le piston s'écarte de l'extrémité fermée du cylindre, et l'écoulement d'huile entre la chambre de travail et cette partie d'alimentation du cylindre étant

emptché lorsque le piston se déplace dans le sens opposé.

7. Système de graissage pour moteur à combus-

tion interne suivant la revendication 6, dans lequel les parties de tête et de jupe du piston sont propres à définir entre elles un passage annulaire radial qui s'ouvre et se ferme cycliquement en réponse au mouve-

ment alternatif cyclique du piston dans le cylindre.

8. Système de graissage pour moteur à combus-

tion interne suivant la revendication 7, dans lequel la partie de tête définit avec le cylindre un passage annulaire axial pour assurer la communication entre le passage annulaire radial et la chambre de travail

pour l'écoulement de l'huile dans la chambre de tra-

vail lorsque le passage annulaire radial est ouvert.

9. Système de graissage pour moteur à combus-

tion interne suivant l'une quelconque des revendica-

tions 7 et 8, dans lequel les parties de Jupe du pis-

ton et de tête du piston ont des faces respectives annulaires sensiblement radiales, arrangées pour être

en disposition opposée et définissant les parois oppo-

sées du passage radial lorsque ces parties sont axia-

lement espacées et viennent buter l'une contre l'autre

pour fermer le passage radial.

10. Système de graissage pour moteur à combus-

tion interne suivant l'une quelconque des revendica-

tions 6, 7, 8 et 9, dans lequel les moyens électro-

moteurs comprennent un organe d'entraInement à mouve-

ment alternatif et o la partie de Jupe du piston est accouplée directement à l'organe d'entraInement pour avoir un mouvement alternatif ensemble avec lui, la partie de tête du piston étant accouplée indirectement à l'organe d'entraInement pour permettre le mouvement

axial limité susdit entre la partie de jupe et la par-

tie de tête à chaque changement de sens du mouve-

ment de l'organe d'entraînement.

11. Pompe comprenant un cylindre fermé à une extrémité, un passage de décharge commandé par valve dans l'extrémité fermée, un piston mobile axialement

dans le cylindre et définissant une chambre de tra-

vail entre le piston et l'extrémité fermée,des moyens d'entraInement pour réaliser le mouvement alternatif cyclique du piston dans le cylindre, ce piston ayant une partie en forme de Jupe reçue à coulissement dans le cylindre en une disposition réalisant sensiblement l'étanchéité et une partie de tête faisant face à la face opposée formée par l'extrémité fermée du cylindre,

cette partie de tête étant soutenue pour avoir un mou-

vement axial limité par rapport à la partie de jupe, les parties de tête et de jupe étant propres à assurer

une communication sélective entre la chambre de tra-

vail etune partie d'alimentation du cylindre, du côté opposé de la partie de tête, en réponse au mouvement axial limité, en sorte que du fluide puisse s'écouler au-delà de la partie de tête pour pénétrer dans la

chambre de travail lorsque le piston s'écarte de l'ex-

trémité fermée du cylindre, et l'écoulement de fluide

entre la chambre de travail et cette partie d'alimen-

tation du cylindre étant empêché lorsque le piston se

déplace dans le sens opposé.

12. Pompe suivant la revendication 11, dans la-

quelle les parties de tête et de Jupe du piston sont

propres à définir entre elles un passage annulaire ra-

dial qui s'ouvre et se ferme cycliquement en réponse au mouvement alternatif cyclique du piston dans le cylindre.

13. Pompe suivant la revendication 12, dans la-

quelle la partie de tête définit avec le cylindre un passage annulaire axial pour assurer la communication entre le passage annulaire radial et la chambre de travail pour l'écoulement de fluide dans la chambre de

travail lorsque le passage annulaire radial est ouvert.

14. Pompe de graissage pour moteur à combus-

tion interne suivant l'une quelconque des revendi-

cations 11 et 12, dans lequel les parties de jupe du

piston et de tête du piston ont respectivement des sur-

faces annulaires sensiblement radiales, arrangées en disposition opposée, définissant des parois opposées du passage radial lorsque les parties susdites sont axialement espacées,et butent l'une contre l'autre pour

fermer le passage radial.

15. Pompe suivant l'une quelconque des revendi-

cations 11 à 14, dans laquelle les moyens d'entraine-

ment sont des moyens électromoteurs entraînés, capa-

bles de fonctionner à une fréquence cyclique variable.

16. Pompe suivant la revendication 15, dans la-

quelle les moyens d'entrainement électromoteurs compor-

tent un organe d'entraInement à mouvement alternatif

et o la partie en forme de jupe du piston est direc-

tement accouplée à l'organe d'entraînement pour avoir un mouvement alternatif ensemble avec lui, la partie

de tête du piston étant accouplée indirectement à l'or-

gane d'entraInement pour permettre ledit mouvement axial limité entre la partie de jupe et la partie de tête à chaque changement de sens du mouvement de l'organe d'entraInement.

17. Pompe suivant l'une quelconque des revendi-

cations 15 et 16, dans laquelle les moyens d'entrai-

nement électromoteurs sont propres à réaliser une cour-

se fixée du piston à chaque cycle des moyens d'entraIne-

ment électromoteurs.

18. Pompe suivant l'une quelconque des revendi-

cations 15, 16 et 17, dans laquelle des moyens sont prévus pour commander la fréquence cyclique des moyens d'entraînement électromoteurs en réponse à la demande

de fourniture de la pompe.

19. Moteur à combustion interne ayant un système

de graissage suivant l'une quelconque des revendica-

tions 1 à 10.

20. Moteur à combustion interne suivant la re-

vendication 19, fonctionnant dans le cycle à deux temps.

21. Moteur à combustion interne suivant l'une

quelconque des revendications 19 et 20, ce moteur

étant un moteur d'automobile.

22. Moteur à combustion interne suivant l'une

quelconque des revendications 19 et 20, ce moteur

étant un moteur marin.