FR2746846A1 - I.C. engine lubrication system - Google Patents
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Abstract
Description
DISPOSITIF DE LUBRIFICATION POUR MOTEUR A
COMBUSTION INTERNE
La présente invention se rapporte à un dispositif de lubrification pour moteur à combustion interne du type multicylindre destiné notamment à équiper un véhicule automobile.LUBRICATION DEVICE FOR A MOTOR
INTERNAL COMBUSTION
The present invention relates to a lubrication device for an internal combustion engine of the multicylinder type intended in particular for equipping a motor vehicle.
L'invention concerne plus particulièrement un dispositif adapté pour opérer la lubrification du système de distribution d'un moteur à combustion interne et notamment des cames commandant l'ouverture des soupapes.The invention relates more particularly to a device suitable for operating the lubrication of the distribution system of an internal combustion engine and in particular of the cams controlling the opening of the valves.
Dans un système classique de distribution pour moteur à combustion interne, l'ouverture des soupapes d'admission ou d'échappement du moteur est opérée au moyen de cames portées par au moins un arbre à cames entraîné en rotation depuis le vilebrequin. Ces cames viennent appuyer, par l'intermédiaire d'organes de liaison (poussoirs, leviers basculants tels que des linguets ou des culbuteurs, etc.) sur les extrémités des tiges de soupapes et manoeuvrent ces dernières à l'encontre de l'action antagoniste de ressorts de rappel forçant les soupapes sur leurs sièges. In a conventional distribution system for an internal combustion engine, the opening of the intake or exhaust valves of the engine is effected by means of cams carried by at least one camshaft driven in rotation from the crankshaft. These cams come to bear, by means of connecting members (pushers, tilting levers such as catches or rockers, etc.) on the ends of the valve stems and maneuver the latter against the opposing action return springs forcing the valves on their seats.
La lubrification des cames est indispensable pour réduire les efforts mécaniques lors des mouvements relatifs entre les cames et les patins de contact correspondants des organes de liaison, et donc les frottements et les usures. The lubrication of the cams is essential to reduce the mechanical stresses during the relative movements between the cams and the corresponding contact pads of the connecting members, and therefore friction and wear.
Différents systèmes de lubrification ont été développés pour réaliser cette fonction.Different lubrication systems have been developed to achieve this function.
Le système le plus répandu consiste à utiliser un arbre à cames creux alimenté en huile sous pression, différents perçages à travers les cames dirigent ensuite l'huile à la surface des cames. Ce système a pour principaux inconvénients de nécessiter le perçage de l'ensemble des cames, opération délicate compte tenu de la position angulaire différente de chacune des cames et de la dureté des matériaux utilisés pour réaliser ces dernières. The most common system is to use a hollow camshaft supplied with pressurized oil, different holes through the cams then direct the oil to the surface of the cams. The main drawbacks of this system are that it requires drilling all of the cams, a delicate operation taking into account the different angular position of each of the cams and the hardness of the materials used to produce the latter.
Un autre système a été développé qui ,consiste à disposer une rampe d'arrosage d'huile au-dessus de l'arbre à cames. L'un des inconvénients de ce dispositif est de nécessiter l'implantation d'une rampe de distribution d'huile spécifique ce qui complique la réalisation de la culasse et/ou du couvre-culasse. Another system has been developed which consists in placing an oil spraying boom above the camshaft. One of the drawbacks of this device is that it requires the installation of a specific oil distribution ramp, which complicates the production of the cylinder head and / or of the cylinder head cover.
Enfin, un autre système a été développé qui concerne les cas où le culbuteur repose à une extrémité sur une rotule munie d'un dispositif de rattrapage de jeu hydraulique, il consiste à arroser d'huile de lubrification le dos du culbuteur depuis l'extrémité de la rotule via un perçage à travers le culbuteur. L'inconvénient majeur de cette troisième approche est l'usinage délicat à effectuer sur chaque culbuteur. Finally, another system has been developed which relates to cases where the rocker arm rests at one end on a ball joint fitted with a hydraulic play take-up device, it consists in spraying lubricating oil on the back of the rocker arm from the end of the ball joint by drilling through the rocker arm. The major drawback of this third approach is the delicate machining to be carried out on each rocker arm.
Le but de l'invention est donc de proposer un dispositif de lubrification des cames de moteur à combustion interne remédiant aux inconvénients des systèmes antérieurs, et qui soit de conception simple et économique. The object of the invention is therefore to propose a device for lubricating the cams of an internal combustion engine overcoming the drawbacks of the prior systems, and which is of simple and economical design.
Le dispositif de lubrification selon l'invention concerne un moteur à combustion interne du type comportant des soupapes à tige montées coulissantes dans une culasse pour contrôler l'admission et l'échappement des gaz dans les chambres de combustion, et au moins un arbre à cames logé dans des paliers correspondants portés par la culasse pour commander l'ouverture de ces soupapes. The lubrication device according to the invention relates to an internal combustion engine of the type comprising rod valves slidably mounted in a cylinder head to control the admission and the exhaust of gases in the combustion chambers, and at least one camshaft housed in corresponding bearings carried by the cylinder head to control the opening of these valves.
Selon l'invention, le dispositif de lubrification est caractérisé en ce qu'il comprend un circuit d'amenée de l'huile sous pression ménagé à travers la culasse pour alimenter des orifices par lesquels des jets d'huile sont pulvérisés en direction de parois déflectrices (14,15) s'étendant au-dessus de l'arbre à cames, lesdites parois déflectrices étant adaptées pour diriger l'huile sur les cames de l'arbre à cames. According to the invention, the lubrication device is characterized in that it comprises a circuit for supplying pressurized oil formed through the cylinder head to supply orifices through which jets of oil are sprayed in the direction of walls deflectors (14,15) extending above the camshaft, said deflection walls being adapted to direct the oil onto the cams of the camshaft.
Selon une autre caractéristique du dispositif de lubrification objet de l'invention, ces parois déflectrices sont agencées sur la face intérieure du couvre-culasse venant surmonter la culasse. According to another characteristic of the lubrication device which is the subject of the invention, these deflecting walls are arranged on the inner face of the cylinder head cover from above the cylinder head.
Selon une autre caractéristique du dispositif de lubrification objet de l'invention, les parois déflectrices présentent des surfaces concaves adaptées qui se terminent par des plots d'égouttement en saillie au-dessus des cames de l'arbre à cames. According to another characteristic of the lubrication device which is the subject of the invention, the deflecting walls have suitable concave surfaces which end in drip studs projecting above the cams of the camshaft.
Selon une autre caractéristique du dispositif de lubrification objet de l'invention, les orifices de pulvérisation de l'huile sont directement intégrés à la culasse. According to another characteristic of the lubrication device which is the subject of the invention, the oil spraying orifices are directly integrated into the cylinder head.
Selon une autre caractéristique du dispositif de lubrification objet de l'invention, les orifices de pulvérisation de l'huile sont formés par des perçages radiaux usinés à travers l'arbre à cames au centre duquel est agencé un canal axial d'amenée de l'huile sous pression. According to another characteristic of the lubrication device which is the subject of the invention, the oil spraying orifices are formed by radial holes machined through the camshaft at the center of which is arranged an axial channel for supplying the oil under pressure.
On comprendra mieux les buts, aspects et avantages de la présente invention, d'après la description donnée ci-après d'un mode de réalisation de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels
la figure 1 représente une vue partielle en coupe transversale d'une culasse de moteur équipée du dispositif de lubrification suivant l'invention ;
la figure 2 est une vue partielle en coupe selon la ligne II-II de la figure 1.The aims, aspects and advantages of the present invention will be better understood from the description given below of an embodiment of the invention, given by way of non-limiting example, with reference to the accompanying drawings, wherein
FIG. 1 shows a partial view in cross section of an engine cylinder head fitted with the lubrication device according to the invention;
Figure 2 is a partial sectional view along line II-II of Figure 1.
Conformément aux dessins annexés, seuls les éléments nécessaires à la compréhension de l'invention ont été représentés. De plus, pour faciliter la lecture de ces dessins, les mêmes pièces portent les mêmes références d'une figure à 1 'autre. In accordance with the appended drawings, only the elements necessary for understanding the invention have been shown. In addition, to facilitate reading of these drawings, the same parts have the same references from one figure to another.
Ainsi, on a représenté sur la figure 1, les moyens de commande d'une seule soupape d'obturation d'un conduit d'admission d'un moteur à combustion interne du type multicylindre destiné à équiper notamment un véhicule automobile, ces moyens de commande se répétant à l'identique pour toutes les autres soupapes du moteur. Thus, there is shown in Figure 1, the control means of a single shutter valve of an intake duct of an internal combustion engine of the multicylinder type intended to equip in particular a motor vehicle, these means identical control for all other engine valves.
Un tel moteur comprend classiquement un carter-cylindres non figuré où sont ménagés les alésages cylindriques dans l'intérieur desquels sont logés les pistons. Ce carter est surmonté par une culasse 1 présentant dans sa partie inférieure, les parois de toit non figurées des chambres de combustion qui s'étendent en regard de chacun des alésages cylindriques, la culasse 1 étant elle-même surmontée par un couvre-culasse 11. Such an engine conventionally comprises a cylinder block, not shown, in which the cylindrical bores in which the pistons are housed are arranged. This casing is surmounted by a cylinder head 1 having in its lower part, the roof walls, not shown, of the combustion chambers which extend opposite each of the cylindrical bores, the cylinder head 1 itself being surmounted by a cylinder head cover 11 .
Des conduits d'admission et d'échappement également non figurés, sont ménagés à travers la culasse 1 pour déboucher à travers les parois de toit des chambres de combustion. Ces conduits débouchent dans les chambres de combustion par des orifices formant le siège de soupapes à tige contrôlant le transfert des gaz. Intake and exhaust ducts, also not shown, are formed through the cylinder head 1 to open out through the roof walls of the combustion chambers. These conduits open into the combustion chambers through orifices forming the seat of stem valves controlling the transfer of gases.
La soupape d'admission 2 est montée coulissante dans un guide inséré dans la culasse 1. The intake valve 2 is slidably mounted in a guide inserted in the cylinder head 1.
Elle est rappelée dans sa position de fermeture par un ressort 3 qui s'appuie contre un plateau de retenue 4 ancré sur sa tige. L'ouverture de la soupape 2 est classiquement commandée par une came correspondante 5 s'étendant au-dessus de la soupape 2 et portée par un arbre à cames 6 monté tourillonnant dans des paliers portés par la culasse 1.It is returned to its closed position by a spring 3 which bears against a retaining plate 4 anchored on its rod. The opening of the valve 2 is conventionally controlled by a corresponding cam 5 extending above the valve 2 and carried by a camshaft 6 mounted journalled in bearings carried by the cylinder head 1.
La lubrification des paliers de l'arbre à cames est opérée de façon connue grâce à un canal axial 17 ménagé au centre de l'arbre à cames 6 et qui débouche par des conduits transversaux au droit de chacun des paliers, l'alimentation du canal 17 étant opéré avec de l'huile sous pression en provenance d'une rampe de distribution d'huile 10 ménagée à travers la culasse 1. The lubrication of the camshaft bearings is carried out in a known manner by virtue of an axial channel 17 formed in the center of the camshaft 6 and which opens out through transverse conduits in line with each of the bearings, supplying the channel 17 being operated with pressurized oil from an oil distribution ramp 10 formed through the cylinder head 1.
L'action de la came 5 sur la soupape 2 s'opère, dans l'exemple figuré, par l'intermédiaire d'un doigt basculeur ou linguet 7 interposé entre la soupape 2 et la came 5. La came 5 appuie sur un rouleau 8 en saillie sur le dos du linguet 7 alors que les deux extrémités axiales de ce dernier reposent respectivement sur l'extrémité supérieure de la tige de la soupape 2 et sur l'extrémité supérieure d'une rotule 9 formant articulation. La rotule 9 est équipée classiquement d'un dispositif de rattrapage de jeu hydraulique. Ce dernier est alimenté en huile sous pression depuis la rampe d'alimentation 10 par un perçage 12. The action of the cam 5 on the valve 2 takes place, in the illustrated example, by means of a rocker finger or latch 7 interposed between the valve 2 and the cam 5. The cam 5 presses on a roller 8 projecting from the back of the latch 7 while the two axial ends of the latter rest respectively on the upper end of the valve stem 2 and on the upper end of a ball joint 9 forming a joint. The ball 9 is conventionally equipped with a hydraulic play take-up device. The latter is supplied with pressurized oil from the supply ramp 10 by a bore 12.
En se reportant plus particulièrement sur la figure 2, on voit comment est réalisée la lubrification de la came 5 et donc du contact came - rouleau, objet de l'invention. Cette lubrification est opérée simplement par gravité depuis la face intérieure 13 du couvre-culasse 11. Referring more particularly to FIG. 2, it is seen how the lubrication of the cam 5 and therefore of the cam - roller contact, object of the invention, is carried out. This lubrication is carried out simply by gravity from the inner face 13 of the cylinder head cover 11.
Cette face intérieure 13 présente pour ce faire des parois adaptées 14,15 en saillie vers la culasse 1 faisant office de déflecteurs et s'étendant audessus de l'arbre à cames 6. Ces parois présentent des surfaces concaves 14 qui se terminent par des plots d'égouttement 15 disposés à la verticale de chacune des cames 5 de l'arbre à cames 6.This inner face 13 has for this purpose suitable walls 14,15 projecting towards the cylinder head 1 acting as deflectors and extending above the camshaft 6. These walls have concave surfaces 14 which end in studs drip 15 arranged vertically on each of the cams 5 of the camshaft 6.
Les parois déflectrices 14 sont destinées à être régulièrement arrosées par de l'huile issue d'orifices d'injection appropriés, tout ou partie de cette huile pulvérisée se dépose sur les surfaces 14 et retombe par gravité vers la culasse 1 en ruisselant le long de ces surfaces 14 jusqu'aux plots d'égouttement 15 d'où elle s'écoule sur les cames 5, opérant ainsi la lubrification de ces dernières. The deflecting walls 14 are intended to be regularly sprinkled with oil from suitable injection orifices, all or part of this sprayed oil is deposited on the surfaces 14 and falls by gravity towards the cylinder head 1 by trickling along these surfaces 14 to the drip pads 15 from which it flows on the cams 5, thus operating the lubrication of the latter.
Cette disposition permet ainsi d'opérer d'une façon simple la lubrification des cames 5, sans avoir à percer les cames 5 et sans avoir à orienter de façon très précise les orifices d'injection d'huile contrairement aux solutions de l'art antérieur qui privilégiant l'arrosage direct des cames 5 nécessitent un positionnement précis de la rampe d'injection et des buses d'injection. This arrangement thus makes it possible to operate in a simple way the lubrication of the cams 5, without having to pierce the cams 5 and without having to orient the oil injection orifices very precisely unlike the solutions of the prior art which favor direct watering of the cams 5 require precise positioning of the injection manifold and of the injection nozzles.
Les orifices qui assurent la pulvérisation de l'huile sur les parois déflectrices 14 et 15 peuvent être directement intégrés à la culasse 1. The orifices which spray the oil onto the deflecting walls 14 and 15 can be directly integrated into the cylinder head 1.
Ils peuvent également, comme c'est le cas dans l'exemple figuré, être portés par l'arbre à cames 6. Pour ce faire, il suffit de prévoir des perçages radiaux 16 entre les cames 5 qui débouchent dans le canal axial 17. Ce dernier mode de réalisation ne présente pas la complexité du perçage des cames puisqu'il n'est pas nécessaire de prévoir une indexation de l'arbre à cames 6 lors des perçages.They can also, as is the case in the illustrated example, be carried by the camshaft 6. To do this, it suffices to provide radial bores 16 between the cams 5 which open into the axial channel 17. This latter embodiment does not have the complexity of drilling the cams since it is not necessary to provide for indexing of the camshaft 6 during drilling.
Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et illustré qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. Of course, the invention is in no way limited to the embodiment described and illustrated, which has been given only by way of example.
Au contraire, l'invention comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont effectuées suivant son esprit. On the contrary, the invention includes all the technical equivalents of the means described and their combinations if these are carried out according to the spirit.
Ainsi, les parois déflectrices 14,15 guidant le retour des projections d'huile sur les cames 5 peuvent être formées par des pièces rapportées indépendantes du couvre-culasse 11 et venant se monter au-dessus de l'arbre à cames 6. Thus, the deflecting walls 14, 15 guiding the return of the oil splashes on the cams 5 can be formed by separate parts independent of the cylinder head cover 11 and coming to be mounted above the camshaft 6.
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