FR2736389A1

FR2736389A1 - Seal for IC-engine crankshaft and crankcase - has wedge-shaped seal in addition to lip seal, fixed to rotary component and turning in groove in ring joined to crankcase

Info

Publication number: FR2736389A1
Application number: FR9508198A
Authority: FR
Inventors: Jacques Beroff
Original assignee: Automobiles Peugeot SA
Current assignee: Automobiles Peugeot SA
Priority date: 1995-07-06
Filing date: 1995-07-06
Publication date: 1997-01-10
Anticipated expiration: 2015-07-06
Also published as: FR2736389B1

Abstract

The seal, consisting of a lip seal (6) between the crankshaft (1) and the crankcase (2), has an additional wedge-shaped seal (8) fixed to the crankshaft between the seal lip (7) and the crankcase chamber, so that it protects the lip seal from the fluid pressure inside the crankcase chamber. The wedge-shaped seal is in the form of a split ring of an elastic material which can be fitted and locked to the appropriate part of the crankshaft and engages with a groove (9) in a ring (11) attached to the crankcase, either directly or through a second ring which holds the lip seal. The wedge seal can be of either trapezoid or rectangular cross-section.

Description

La présente invention concerne un dispositif d'étanchéité entre une pièce tournante, telle que par exemple un arbre-vilebrequin pour moteur à combustion interne et un carter fixe, tel que le carter moteur dans lequel est monté à rotation 1 'arbre-vilebrequin. The present invention relates to a sealing device between a rotating part, such as for example a crankshaft for an internal combustion engine and a fixed casing, such as the crankcase in which the crankshaft is rotatably mounted.

Elle vise également un moteur à suralimentation volumétrique intégrée équipé d'un tel dispositif d'étanchéité. It also relates to a motor with integrated volumetric supercharging equipped with such a sealing device.

On connaît un dispositif d'étanchéité comprenant un joint à lèvre dont la fonction principale est d'assurer l'étanchéité à un fluide, généralement de l'huile, qui doit être conservé à l'intérieur d'une enceinte. A sealing device is known comprising a lip seal whose main function is to seal a fluid, generally oil, which must be kept inside an enclosure.

Le joint à lèvre n'accepte qu'une pression différentielle faible entre des fluides séparés par la lèvre, par exemple de l'air d'un côté de la lèvre et de l'huile, des vapeurs d'huile, ou autres fluides divers de l'autre côté de la lèvre. Cette différence de pression est en général inférieure à 5 000 Pa (50 millibars). The lip seal accepts only a low differential pressure between fluids separated by the lip, for example air on one side of the lip and oil, oil vapors, or other various fluids on the other side of the lip. This pressure difference is generally less than 5,000 Pa (50 millibars).

Dans le cas où la différence de pression est largement supérieure à la valeur indiquée ci-dessus, la lèvre du joint est plaquée contre la portée correspondante de l'arbre tournant ou coulissant, provoquant ainsi non seulement l'usure de la lèvre mais également celle de l'arbre. In the case where the pressure difference is much greater than the value indicated above, the lip of the seal is pressed against the corresponding bearing of the rotating or sliding shaft, thus causing not only the wear of the lip but also that of the tree.

La présente invention a pour but d'éliminer l'inconvénient ci-dessus en proposant un dispositif d'étanchéité entre une pièce tournante, telle qu'un arbrevilebrequin pour moteur à combustion interne et un carter fixe, tel que celui dans lequel est monté à rotation l'arbrevilebrequin, comprenant un joint à lèvre monté entre la pièce tournante et le carter fixe, et qui est caractérisé en ce qu'il comprend en outre un segment solidaire de la pièce tournante entre la lèvre du joint et une chambre du carter fixe et pouvant tourner dans une gorge solidaire du carter fixe, de façon à protéger le joint à lèvre contre une pression de fluide relativement importante présente dans la chambre du carter fixe. The present invention aims to eliminate the above drawback by proposing a sealing device between a rotating part, such as a crankshaft for an internal combustion engine and a fixed casing, such as that in which is mounted rotation of the crankshaft, comprising a lip seal mounted between the rotating part and the fixed casing, and which is characterized in that it further comprises a segment integral with the rotating part between the lip of the seal and a chamber of the fixed casing and being able to rotate in a groove integral with the fixed casing, so as to protect the lip seal against a relatively high fluid pressure present in the chamber of the fixed casing.

Avantageusement, le segment de protection précité est en forme d'anneau circulaire fendu en un matériau élastique lui permettant d'être monté avec serrage sur la portion correspondante de la pièce tournante. Advantageously, the aforementioned protection segment is in the form of a circular ring split in an elastic material allowing it to be mounted with clamping on the corresponding portion of the rotating part.

Selon une variante de réalisation, la gorge précitée est réalisée dans une bague rapportée sur le carter fixe et comprenant également un alésage de réception et de support du joint à lèvre. According to an alternative embodiment, the aforementioned groove is produced in a ring attached to the fixed casing and also comprising a bore for receiving and supporting the lip seal.

Selon une autre variante de réalisation, la gorge précitée est réalisée dans une première bague montée dans une seconde bague solidaire du carter fixe et comprenant un alésage de réception et de support du joint à lèvre. According to another alternative embodiment, the aforementioned groove is produced in a first ring mounted in a second ring integral with the fixed casing and comprising a bore for receiving and supporting the lip seal.

Le segment de protection est de section rectangulaire ou trapézoïdale. The protection segment is of rectangular or trapezoidal section.

Le segment de protection est de plus monté dans la gorge suivant un jeu axial inférieur au jeu axial de la pièce tournante et, de préférence, le jeu axial du segment est de l'ordre de 30 à 90 . The protective segment is also mounted in the groove according to an axial clearance less than the axial clearance of the rotating part and, preferably, the axial clearance of the segment is of the order of 30 to 90.

Le dispositif d'étanchéité peut également comprendre une gorge de détente réalisée dans la portion de la pièce tournante entre le segment de protection et le joint à lèvre. The sealing device can also include an expansion groove produced in the portion of the rotating part between the protective segment and the lip seal.

Le dispositif peut également comprendre un circuit de décharge relié à la chambre définie entre le segment et la lèvre du joint de façon à empêcher la pression de fluide dans cette chambre d'atteindre une valeur de pression constante trop élevée. The device may also include a discharge circuit connected to the chamber defined between the segment and the lip of the seal so as to prevent the fluid pressure in this chamber from reaching a too high constant pressure value.

L'invention a également pour objet un moteur à suralimentation volumétrique intégrée, du type comprenant des segments d'étanchéité entre le carter moteur et le vilebrequin, et qui est caractérisé en ce qu'il comprend au moins un dispositif d'étanchéité tel que défini précédemment, avec le segment de protection du joint à lèvre solidaire d'une partie extrême tournante du vilebrequin entre le joint à lèvre et la chambre du carter moteur et pouvant tourner dans une gorge de ce carter pour assurer également l'étanchéité entre le vilebrequin et le carter moteur à la place d'un segment du vilebrequin le plus extrême. The invention also relates to an engine with integrated volumetric supercharging, of the type comprising sealing segments between the crankcase and the crankshaft, and which is characterized in that it comprises at least one sealing device as defined previously, with the protective segment of the lip seal integral with a rotating end portion of the crankshaft between the lip seal and the chamber of the crankcase and being able to rotate in a groove in this crankcase to also ensure the seal between the crankshaft and the crankcase in place of the most extreme segment of the crankshaft.

L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels
- la figure 1 est une vue partielle en demi-coupe transversale d'un arbre-vilebrequin de moteur à combustion interne, auquel s'applique le dispositif d'étanchéité conforme à l'invention
- les figures 2 et 3 représentent en demi-coupe deux variantes de réalisation du moyen de support du joint à lèvre et du segment de protection faisant partie du dispositif d'étanchéité de l'invention
- la figure 4 est une vue en coupe transversale d'une bague de support du joint à lèvre et du segment de protection de celui-ci en train d'être monté dans la bague
- la figure 5 est une vue en demi-coupe schématique du segment de protection monté avec jeu dans une gorge du carter moteur
- la figure 6 est une vue en demi-coupe semblable à celle de la figure 1 et montrant une variante de réalisation du dispositif de l'invention
- la figure 7 représente un moteur à combustion interne du type à suralimentation volumétrique intégrée et auquel s'applique le dispositif d'étanchéité conforme à l'invention
- la figure 8 représente en coupe transversale schématique le principe de suralimentation volumétrique intégrée du moteur de la figure 7 ; et
- la figure 9 est une vue agrandie de la partie cerclée en IX de la figure 7.The invention will be better understood and other objects, characteristics, details and advantages thereof will appear more clearly during the explanatory description which follows, made with reference to the appended schematic drawings given solely by way of example illustrating several modes. of the invention and in which
- Figure 1 is a partial view in half cross-section of a crankshaft of an internal combustion engine, to which the sealing device according to the invention applies
- Figures 2 and 3 show in half-section two alternative embodiments of the support means for the lip seal and the protective segment forming part of the sealing device of the invention
- Figure 4 is a cross-sectional view of a support ring for the lip seal and the protection segment thereof being mounted in the ring
- Figure 5 is a schematic half-section view of the protective segment mounted with clearance in a groove in the crankcase
- Figure 6 is a half-section view similar to that of Figure 1 and showing an alternative embodiment of the device of the invention
- Figure 7 shows an internal combustion engine of the type with integrated volumetric supercharging and to which the sealing device according to the invention applies
- Figure 8 shows in schematic cross section the principle of integrated volumetric supercharging of the engine of Figure 7; and
FIG. 9 is an enlarged view of the part circled in IX of FIG. 7.

L'invention va être décrite en application à un vilebrequin de moteur à combustion interne, dont le carter inférieur est soumis à une pression d'air, mais il est bien entendu qu'elle peut s'appliquer à tout autre type de pièce tournante ou coulissante et dont une étanchéité avec un carter fixe dans lequel il se trouve doit être assurée. The invention will be described in application to an internal combustion engine crankshaft, the lower casing of which is subjected to air pressure, but it is understood that it can be applied to any other type of rotating part or sliding and of which a seal with a fixed casing in which it is located must be ensured.

En se reportant à la figure 1, la référence 1 désigne un arbre-vilebrequin de moteur à combustion interne monté à rotation dans le carter moteur 2 par l'intermédiaire de roulements 3, par exemple du type à aiguilles, dont un seul est représenté. La référence 4 désigne le volant d'inertie solidaire en rotation de l'arbre-vilebrequin 1 par plusieurs pions de liaison 5. Referring to Figure 1, the reference 1 designates an internal combustion engine crankshaft rotatably mounted in the crankcase 2 by means of bearings 3, for example of the needle type, only one of which is shown. The reference 4 designates the flywheel integral in rotation with the crankshaft 1 by several connecting pins 5.

L'étanchéité entre l'arbre-vilebrequin 1 et le carter moteur 2 est assurée par un joint à lèvre 6 en matériau élastomère ou Téflon, dont la lèvre élastique 7 est en appui sur une portée cylindrique la de l'arbre-vilebrequin 1. The seal between the crankshaft 1 and the crankcase 2 is ensured by a lip seal 6 made of elastomeric or Teflon material, the elastic lip 7 of which bears on a cylindrical surface 1a of the crankshaft 1.

Comme expliqué précédemment, la différence entre la pression de fluide dans le carter moteur 2 et celle du fluide (air) à l'extérieur de ce carter est en général inférieure à 5000 Pa. As explained above, the difference between the fluid pressure in the crankcase 2 and that of the fluid (air) outside this crankcase is generally less than 5000 Pa.

Pour des différences de pression importantes, par exemple supérieures à 105 Pa (1 bar), la lèvre élastique 7 du joint 6 est plaquée contre la portée la de l'arbre 1, provoquant ainsi non seulement l'usure de cette lèvre, mais également l'usure de la portée la. For significant pressure differences, for example greater than 105 Pa (1 bar), the elastic lip 7 of the seal 6 is pressed against the bearing 1a of the shaft 1, thus causing not only the wear of this lip, but also the wear of the scope.

Pour résoudre ce problème, selon l'invention, un segment d'étanchéité 8, solidaire de l'arbre-vilebrequin 1, est monté à rotation dans une gorge 9 solidaire du carter fixe 2, en étant disposé du côté de la chambre 10 du carter inférieur 2 en faisant face à la lèvre 7 du joint 6. To solve this problem, according to the invention, a sealing segment 8, integral with the crankshaft 1, is rotatably mounted in a groove 9 integral with the fixed casing 2, being arranged on the side of the chamber 10 of the lower casing 2 facing the lip 7 of the seal 6.

Selon la variante de réalisation représentée aux figures 1 et 2, la gorge 9 de retenue de segment 8 est réalisée dans une bague en une seule pièce 11 rapportée sur le carter 2 et comprenant un alésage 12 portant le joint à lèvre 6. Le joint 6 est surmoulé directement sur la bague 11. According to the alternative embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the groove 9 for retaining the segment 8 is produced in a one-piece ring 11 attached to the casing 2 and comprising a bore 12 carrying the lip seal 6. The seal 6 is molded directly onto the ring 11.

Le segment 8 est en forme d'anneau circulaire fendu en un matériau élastique, par exemple en fonte, acier ou matériau composite, lui permettant d'être monté avec serrage sur la portée la de l'arbre 1. Le montage du segment 8 dans la gorge 9 de la bague 11 s'effectue par déformation radiale de celui-ci, ou, comme représenté en figure 4, par déformation axiale et vissage de celui-ci le long de l'arête extérieure 9a de la gorge 9. The segment 8 is in the form of a circular ring split in an elastic material, for example cast iron, steel or composite material, allowing it to be mounted with clamping on the bearing 1a of the shaft 1. The mounting of the segment 8 in the groove 9 of the ring 11 is effected by radial deformation of the latter, or, as shown in FIG. 4, by axial deformation and screwing of the latter along the outer edge 9a of the groove 9.

Selon la variante de réalisation représentée en figure 3, la gorge 9 est réalisée dans une première bague 13 emmanchée dans une deuxième bague 14 solidaire du carter 2 et comprenant un alésage 15 de réception et de support du joint à lèvre 6. Le joint 6 est surmonté sur la deuxième bague 14. According to the alternative embodiment shown in FIG. 3, the groove 9 is produced in a first ring 13 fitted into a second ring 14 integral with the casing 2 and comprising a bore 15 for receiving and supporting the lip seal 6. The seal 6 is surmounted on the second ring 14.

Le segment 8 peut avoir une section transversale rectangulaire (figure 1) ou une section transversale trapézoïdale (figure 5) avec, bien entendu, la gorge 9 de forme conjuguée. Le segment 8, serré sur l'arbre 1, tourne donc librement dans la gorge 9 et le jeu JG entre le segment 8 et la gorge 9 est déterminé lorsque le segment 8 est monté sur l'arbre 1. Ce jeu, plus important à l'état libre qu'à l'état monté du segment assure la fonction d'étanchéité à frottement réduit. Le positionnement axial du segment 8 relativement à la gorge 9 ou centrage de celui-ci dans cette gorge, s'effectue automatiquement par le déplacement axial ou jeu A de l'arbre 1 entre ses butées (non représentées) comme symbolisé par la double flèche F en figure 5.De préférence, le jeu JG entre le segment 8 et la gorge 9 est inférieur au jeu axial A de l'arbre 1 et, toujours de préférence, la valeur du jeu JQ est comprise entre environ 30 Z et environ 90 ij, par exemple. The segment 8 may have a rectangular cross section (Figure 1) or a trapezoidal cross section (Figure 5) with, of course, the groove 9 of conjugate shape. The segment 8, clamped on the shaft 1, therefore turns freely in the groove 9 and the clearance JG between the segment 8 and the groove 9 is determined when the segment 8 is mounted on the shaft 1. This clearance, which is more important at the free state in the assembled state of the segment ensures the sealing function with reduced friction. The axial positioning of the segment 8 relative to the groove 9 or centering thereof in this groove, is effected automatically by the axial displacement or clearance A of the shaft 1 between its stops (not shown) as symbolized by the double arrow F in FIG. 5. Preferably, the clearance JG between the segment 8 and the groove 9 is less than the axial clearance A of the shaft 1 and, still preferably, the value of the clearance JQ is between approximately 30 Z and approximately 90 ij, for example.

L'ensemble compact constitué par la bague monobloc 11 ou les bagues indépendantes 13, 14 et le joint à lèvre 6 et le segment 8 a le diamètre extérieur d'une bague classique pour une largeur environ double de cette dernière et se monte selon les précontraintes habituelles de serrage dans un alésage carter 2, pour des arbres normalisés de diamètre quelconque. The compact assembly constituted by the monobloc ring 11 or the independent rings 13, 14 and the lip seal 6 and the segment 8 has the outside diameter of a conventional ring for a width approximately double of the latter and is mounted according to the prestresses. usual clamping in a housing bore 2, for standardized shafts of any diameter.

Pour la réduction des pertes mécaniques par frottement du moteur, il est recommandé de choisir le diamètre de la portée la de l'arbre 1 le plus faible possible. To reduce mechanical losses due to engine friction, it is recommended to choose the smallest possible diameter of the shaft 1a.

La figure 6 représente une variante de réalisation du dispositif de la figure 1 selon laquelle une gorge de détente 16 est réalisée dans la portée cylindrique la de l'arbre 1 entre le segment 8 et la lèvre 7 du joint 6. Cette gorge de détente 16 permet de diminuer la différence de pression de fluide de part et d'autre du joint 6. FIG. 6 represents an alternative embodiment of the device of FIG. 1 according to which a detent groove 16 is produced in the cylindrical surface 1a of the shaft 1 between the segment 8 and the lip 7 of the seal 6. This detent groove 16 reduces the difference in fluid pressure on either side of the seal 6.

Le fonctionnement du dispositif de l'invention ressort déjà de la description qui en a été faite ci-dessus et va être maintenant expliqué. The operation of the device of the invention already appears from the description which has been made above and will now be explained.

Le joint à lèvre 6 fonctionne comme un joint classique tandis que le segment 8 interposé entre la chambre 10 et le joint 6 fonctionne à la manière d'une chicane principalement pour une pression interne pulsée autour de la pression atmosphérique. Pour une pression de fluide dans la chambre 10 comprise entre une valeur positive +P1 et une valeur négative -P2 (dépression), la chambre intermédiaire 17 définie entre le segment 8 et la lèvre 7 du joint 6 voit apparaître dans celle-ci une pression de fluide correspondant à la fuite dynamique de fluide au niveau de la gorge 9 du segment 8, pression comprise entre +pl et -p2 (dépression) avec pi approximativement égale Pli/lO (i = 1,2).La lèvre 7 du joint 6 est ainsi soumise tantôt à la pression pl, tantôt à la dépression p2, valeurs insuffisantes pour plaquer la lèvre 7 du joint 6 contre la portée la de l'arbre 1. The lip seal 6 functions like a conventional seal while the segment 8 interposed between the chamber 10 and the seal 6 operates in the manner of a baffle mainly for an internal pressure pulsed around atmospheric pressure. For a fluid pressure in the chamber 10 between a positive value + P1 and a negative value -P2 (depression), the intermediate chamber 17 defined between the segment 8 and the lip 7 of the seal 6 sees therein appear a pressure of fluid corresponding to the dynamic leakage of fluid at the level of the groove 9 of segment 8, pressure between + pl and -p2 (depression) with pi approximately equal Pli / lO (i = 1.2). The lip 7 of the seal 6 is thus sometimes subjected to the pressure pl, sometimes to the vacuum p2, values insufficient to press the lip 7 of the seal 6 against the bearing 1a of the shaft 1.

Dans le cas particulier d'une pression P1 constante dans la chambre 10, il est nécessaire de prévoir un circuit de décharge relié à la chambre 17 entre le segment 8 et la lèvre 7 du joint 6 afin d'éviter que la pression de fluide pl dans la chambre 17 monte à la valeur de pression P1. Un tel circuit de décharge, connu en soi, devra également faire l'objet d'un déshuilage. I1 est à noter que ce cas particulier ne se présente pas dans les moteurs à combustion interne. In the particular case of a constant pressure P1 in the chamber 10, it is necessary to provide a discharge circuit connected to the chamber 17 between the segment 8 and the lip 7 of the seal 6 in order to prevent the fluid pressure pl in chamber 17 rises to the pressure value P1. Such a discharge circuit, known per se, will also have to be deoiled. It should be noted that this particular case does not occur in internal combustion engines.

Le dispositif de l'invention va être maintenant décrit en application à un moteur à combustion à suralimentation volumétrique intégrée en référence aux figures 7 à 9. Le principe d'une telle suralimentation consiste à utiliser la capacité interne du carter 2 du vilebrequin comme organe de pompage de compression réalisant ainsi un système intégré de suralimentation. The device of the invention will now be described in application to a combustion engine with integrated volumetric supercharging with reference to FIGS. 7 to 9. The principle of such supercharging consists in using the internal capacity of the crankshaft casing 2 as a compression pumping thus achieving an integrated supercharging system.

Les figures 7 et 8 représentent la configuration particulière de ce moteur suralimenté qui nécessite la mise en place de compartiments séparés par des segments 18a à 18h du vilebrequin 1 au nombre de 8 pour un moteur à combustion interne à quatre cylindres comme représenté en figure 7, de clapets d'aspiration 19 et de refoulement 20 de l'air de suralimentation provenant du filtre à air 21 et d'une lubrification par brouillard. Sur un cycle moteur de 7200 d'angle de rotation de l'arbre-vilebrequin 1, chaque piston 22 balaie deux fois la cylindrée unitaire pour une seule aspiration à l'admission, ce qui permet la suralimentation du cylindre. FIGS. 7 and 8 represent the particular configuration of this supercharged engine which requires the installation of compartments separated by segments 18a at 18h of the crankshaft 1 8 in number for an internal combustion engine with four cylinders as shown in FIG. 7, of suction and discharge valves 19 of the charge air coming from the air filter 21 and from a mist lubrication. On a 7200 engine cycle of rotation angle of the crankshaft 1, each piston 22 scans the unit displacement twice for a single intake suction, which allows the cylinder to be supercharged.

Les segments 18a à 18h de l'arbre-vilebrequin 1 réalisent l'étanchéité requise entre le vilebrequin 1 et le carter moteur 2. Ces segments 18a à 18h augmentent les pertes mécaniques du moteur de sorte que la réduction de leur nombre ainsi que la réduction de leur diamètre est souhaitable. The segments 18a at 18h of the crankshaft 1 achieve the required seal between the crankshaft 1 and the crankcase 2. These segments 18a at 18h increase the mechanical losses of the engine so that the reduction in their number as well as the reduction of their diameter is desirable.

Si l'on supprime les quatre segments 18c à 18f du vilebrequin 1 associés aux deux pistons centraux 22, le compresseur du moteur fonctionne toujours mais avec une légère perte du rapport de compression du fait du volume mort dégagé entre les segments 18b et 18c, 18d et 18e, 18f et 18g. If the four segments 18c to 18f of the crankshaft 1 associated with the two central pistons 22 are removed, the engine compressor is still operating but with a slight loss of the compression ratio due to the dead volume released between the segments 18b and 18c, 18d and 18th, 18f and 18g.

Si l'on supprime les segments extrêmes 18a et 18h du vilebrequin 1, il y a un risque de fuite de fluide par le joint à lèvre de chacun des deux dispositifs d'étanchéité classiques situés respectivement du côté distribution (à gauche de la figure 7) et du côté volant 4 (à droite de la figure 7) du moteur, lequel joint à lèvre peut s'user, voir se retourner. If the end segments 18a and 18h of the crankshaft 1 are removed, there is a risk of fluid leakage through the lip seal of each of the two conventional sealing devices situated respectively on the distribution side (on the left of FIG. 7 ) and on the flywheel side 4 (to the right of FIG. 7) of the engine, which lip seal can wear out or even turn around.

Le dispositif d'étanchéité conforme à l'invention tel que décrit précédemment convient tout particulièrement au moteur de suralimentation volumétrique intégré de la figure 8. The sealing device according to the invention as described above is particularly suitable for the integrated volumetric supercharging engine of FIG. 8.

Ainsi, en montant le dispositif d'étanchéité de la figure 1 du côté du volant 4 du moteur de la figure 7 et en montant également le dispositif d'étanchéité représenté en figure 9, identique à celui de la figure 1, du côté distribution du moteur de la figure 7, ces deux dispositifs remplacent respectivement les deux segments extrêmes 18a et 18h du vilebrequin 1 pour assurer ainsi efficacement la fonction d'étanchéité tout en ayant un segment 8 de diamètre réduit, diminuant ainsi les pertes mécaniques par frottement. Thus, by mounting the sealing device of FIG. 1 on the side of the flywheel 4 of the engine of FIG. 7 and also by mounting the sealing device shown in FIG. 9, identical to that of FIG. 1, on the distribution side of the engine of Figure 7, these two devices respectively replace the two end segments 18a and 18h of the crankshaft 1 to thus effectively ensure the sealing function while having a segment 8 of reduced diameter, thereby reducing mechanical losses by friction.

A titre indicatif, deux segments 18a et 18h, chacun d'un diamètre de 98 mm peuvent être remplacés par des segments 8 respectivement de diamètre de 70 mm et 90 mm. La pression de fluide dans le carter moteur 2 du vilebrequin 1 du moteur à suralimentation volumétrique intégrée varie entre - 5 000 Pa (-50 mbars) et + 50 000 Pa (+ 500 mbars) de sorte que la chambre 17 entre segment 8 et lèvre 7 du joint 6 est soumise à une pression de fluide insuffisante pour plaquer la lèvre 7 contre la portée la de l'arbre-vilebrequin 1, chambre 17 qui ne doit pas être soumise à une pression constante si l'on veut éviter des dispositifs de détente, indexés ou non angulairement par rapport au point mort bas des deux pistons extrêmes 22.As an indication, two segments 18a and 18h, each with a diameter of 98 mm can be replaced by segments 8, respectively with diameters of 70 mm and 90 mm. The fluid pressure in the crankcase 2 of the crankshaft 1 of the engine with integrated supercharging varies between - 5,000 Pa (-50 mbar) and + 50,000 Pa (+ 500 mbar) so that the chamber 17 between segment 8 and lip 7 of the seal 6 is subjected to insufficient fluid pressure to press the lip 7 against the surface of the crankshaft 1, chamber 17 which must not be subjected to constant pressure if it is desired to avoid trigger, indexed or not angularly relative to the bottom dead center of the two extreme pistons 22.

Comme meontionné précédemment, le dispositif d'étanchéité représenté en figure 9 est pratiquement identique à celui de la figure 1 sauf que la bague 11 de support du joint 6 et du segment 8 est rapportée sur une bague 23 fixée au carter 2 par des vis 24 et que la portée la est réalisée sur une bague annulaire 25 solidaire de l'arbrevilebrequin 1. As mentioned above, the sealing device shown in FIG. 9 is practically identical to that of FIG. 1 except that the ring 11 for supporting the seal 6 and the segment 8 is attached to a ring 23 fixed to the casing 2 by screws 24 and that the bearing 1a is produced on an annular ring 25 integral with the crankshaft 1.

Claims

1. Sealing device between a rotating part (1), such as a crankshaft for an internal combustion engine and a fixed casing (2), such as that in which the crankshaft is rotatably mounted, comprising a lip seal (6) mounted between the rotating part (1) and the fixed casing (2), characterized in that it further comprises a segment (8) integral with the rotating part (1) between the lip (7 ) of the seal (6) and a chamber (10) of the fixed casing (2) and which can rotate in a groove (9) integral with the fixed casing (2), so as to protect the lip seal (6) against pressure from relatively large fluid present in the chamber (10) of the fixed casing (2).

2. Device according to claim 1, characterized in that the aforementioned segment (8) is in the form of a circular ring split in an elastic material allowing it to be mounted with clamping on the corresponding portion (la) of the rotating part ( 1).

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the aforementioned groove (9) is produced in a ring (11) attached to the fixed casing (2) and also comprising a bore (12) for receiving and supporting the lip seal (6).

4. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the aforementioned groove (9) is produced in a first ring (13) mounted in a second ring (14) integral with the fixed casing (2) and comprising a bore (15 ) for receiving and supporting the lip seal (6).

5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the aforementioned segment (8) is of rectangular or trapezoidal section.

6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the aforementioned segment (8) is mounted in the groove (9) according to an axial clearance (JG) less than the axial clearance (JA) of the rotating part (1) .

7. Device according to claim 6, characterized in that the axial clearance (JG) of the segment (8) is of the order of 30 to 90 Cun.

8. Device according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises an expansion groove (16) produced in the portion (la) of the rotating part (1) between the segment (8) and the lip seal (6).

9 Device according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a discharge circuit connected to the chamber (17) defined between the segment (8) and the lip (7) of the seal (6) so as to prevent the fluid pressure in this chamber (17) to reach a too high constant pressure value.

10. Internal combustion engine with integrated volumetric supercharging comprising sealing segments (18a-18h) between the crankcase (2) and the crankshaft (1), characterized in that it comprises at least one sealing device such as defined in any one of claims 1 to 9, with the protective segment (8) of the lip seal (6) integral with an end rotating part (25) of the crankshaft (1) between the lip seal (6 ) and the crankcase chamber (2) and which can rotate in a groove (9) integral with the crankcase (2) to also ensure the seal between the crankshaft (1) and the crankcase (2) instead of a most extreme segment (18a; 18h) of the crankshaft (1).