FR2746895A1 - IC engine lubricating oil pump with cold-start silencing - Google Patents

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Abstract

A shaped housing (2) in the pump casing (1) contains two meshing pinions, one driving (3), one driven (4), through which oil is impelled from intake (6) to outlet (8). A duct (9) allows external air to enter the gear casing admission chamber (5) when an electrically operated valve (11) is opened. The electronic valve controller (12), responding to temperature signals from a sensor in the pump intake, opens the valve when the temperature is below a set value. Due to the depressed oil admission pressure, air is drawn in, emulsifying the oil. The compressibility and reduced viscosity of the emulsified oil eases the pump load, attenuating operating noise. Normal conditions are restored as the temperature rises.

Description

POMPE A HUILE POUR MOTEUR A COMBUSTION
INTERNE
La présente invention se rapporte aux moteurs à combustion interne et vise plus particulièrement une pompe à huile bien adaptée à ceux-ci.OIL PUMP FOR COMBUSTION ENGINES
INTERNAL
The present invention relates to internal combustion engines and relates more particularly to an oil pump well suited to these.

Classiquement le circuit de graissage d'un moteur à combustion interne est un circuit de graissage sous pression et à bain d'huile. Conventionally, the lubrication circuit of an internal combustion engine is a pressure lubrication circuit in an oil bath.

Pour assurer la lubrification du moteur, l'huile est puisée dans le carter inférieur du moteur à l'aide d'une pompe à huile entraînée par le moteur puis est distribuée sous pression au niveau des organes nécessitant une lubrification. To ensure the lubrication of the engine, the oil is drawn from the lower crankcase of the engine using an oil pump driven by the engine and is then distributed under pressure to the members requiring lubrication.

La pompe à huile est en général une pompe à engrenages intérieurs ou extérieurs, les deux pignons de la pompe coopérant de manière à entraîner l'huile dans le creux des dents, la zone de contact des deux pignons formant une cloison anti-retour. The oil pump is generally an internal or external gear pump, the two pinions of the pump cooperating so as to entrain the oil in the hollow of the teeth, the contact zone of the two pinions forming a non-return partition.

De telles pompes présentent l'inconvénient d'être soumises à des excitations vibratoires lors des premières minutes de fonctionnement du moteur, lorsque l'huile est froide. En effet, l'huile, non compressible et de viscosité élevée, subit une très forte élévation de pression dans le fond de l'entre-dents au niveau de la zone d'engrènement, provoquant des pulsations générant du bruit.  Such pumps have the disadvantage of being subjected to vibratory excitations during the first minutes of engine operation, when the oil is cold. Indeed, the oil, non-compressible and of high viscosity, undergoes a very strong increase in pressure in the bottom of the between-teeth at the level of the meshing zone, causing pulsations generating noise.

I1 est connu, pour remédier à cet inconvénient, d'augmenter le jeu au niveau de l'entre-dents afin de réduire l'élévation de pression et donc les pulsations, mais cette solution entraîne une forte dégradation du rendement de la pompe. I1 is known, to remedy this drawback, to increase the clearance at the level of the inter-teeth in order to reduce the pressure rise and therefore the pulsations, but this solution causes a sharp deterioration in the efficiency of the pump.

Le but de la présente invention est donc de proposer une pompe à engrenages d'un genre nouveau qui supprime les problèmes de surpression à froid dans l'entre-dents tout en conservant un rendement élevé à chaud et qui soit simple et économique à réaliser. The object of the present invention is therefore to propose a gear pump of a new kind which eliminates the problems of cold overpressure in the inter-teeth while retaining a high yield when hot and which is simple and economical to produce.

La pompe à engrenages pour l'huile de lubrification d'un moteur à combustion interne selon l'invention comprend un boîtier pourvu d'un logement à l'intérieur duquel sont disposés un pignon menant et un pignon mené d'axes parallèles, le logement comportant un orifice d'aspiration relié à un conduit d'aspiration et un orifice de refoulement relié à un conduit de refoulement. The gear pump for the lubricating oil of an internal combustion engine according to the invention comprises a housing provided with a housing inside which are arranged a driving pinion and a pinion driven with parallel axes, the housing comprising a suction opening connected to a suction duct and a discharge opening connected to a delivery duct.

Selon l'invention, la pompe à engrenages est caractérisé en ce qu'elle comporte des moyens d'admission d'air destinés à permettre l'émulsion de l'huile avant que celle-ci ne soit entraînée par les pignons. According to the invention, the gear pump is characterized in that it comprises air intake means intended to allow the emulsion of the oil before it is entrained by the pinions.

Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens d'admission d'air sont constitués d'une buse débouchant dans le conduit d'aspiration, la buse coopérant avec des moyens obturateurs pilotés.  According to another characteristic of the invention, the air intake means consist of a nozzle opening into the suction duct, the nozzle cooperating with controlled shutter means.

Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens d'admission d'air sont actionnés en fonction de la température de l'huile. According to another characteristic of the invention, the air intake means are actuated as a function of the temperature of the oil.

Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens obturateurs pilotés sont formés par une vanne thermostatique. According to another characteristic of the invention, the controlled shutter means are formed by a thermostatic valve.

Selon encore une autre caractéristique de l'invention, les moyens d'admission d'air sont actionnés pendant une durée prédéterminée après le démarrage du moteur. According to yet another characteristic of the invention, the air intake means are actuated for a predetermined period after the engine has started.

Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens d'admission d'air sont pilotés suivant les paramètres de fonctionnement du moteur. According to another characteristic of the invention, the air intake means are controlled according to the operating parameters of the engine.

Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens obturateurs comportent un volet s'étendant à travers la buse, entraîné en rotation par un actuateur commandé par un boîtier électronique. According to another characteristic of the invention, the shutter means comprise a flap extending through the nozzle, driven in rotation by an actuator controlled by an electronic unit.

Selon une autre caractéristique de l'invention, la pompe est une pompe à engrenages extérieurs. According to another characteristic of the invention, the pump is an external gear pump.

Selon une autre caractéristique de l'invention, la pompe est une pompe à engrenages intérieurs.  According to another characteristic of the invention, the pump is an internal gear pump.

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, présenté à titre d'exemple non limitatif, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels
la figure 1 est une vue en coupe transversale selon un plan vertical d'une pompe à huile à engrenages extérieurs classique
la figure 2 est une vue en coupe transversale selon un plan vertical d'un mode de réalisation d'une pompe à huile à engrenages extérieurs selon l'invention
Pour faciliter la lecture des dessins, seuls les éléments nécessaires à la compréhension de l'invention ont été figurés.The aims, aspects and advantages of the present invention will be better understood from the description given below of an embodiment of the invention, presented by way of non-limiting example, with reference to the accompanying drawings, wherein
Figure 1 is a cross-sectional view along a vertical plane of a conventional external gear oil pump
Figure 2 is a cross-sectional view along a vertical plane of an embodiment of an oil pump with external gears according to the invention
To facilitate the reading of the drawings, only the elements necessary for understanding the invention have been shown.

La figure 1 présente une pompe à huile à engrenages extérieurs couramment utilisée sur les véhicules automobiles et qui est une source de bruit importante pendant le démarrage à froid des moteurs thermiques. FIG. 1 shows an oil pump with external gears commonly used on motor vehicles and which is a significant source of noise during the cold start of heat engines.

En se reportant à la figure 2 qui présente une pompe à huile à engrenages extérieurs selon l'invention, on voit une pompe 15 comportant d'une manière classique un boîtier 1 muni d'un logement principal 2. Dans ce logement 2 sont disposés deux pignons d'engrenages droits disposés côte à côte en engrènement un pignon menant 3 et un pignon mené 4. L'arbre de commande du pignon menant (non figuré) est de manière connue en soi entraîné depuis le vilebrequin ou l'arbre à cames. Referring to Figure 2 which shows an oil pump with external gears according to the invention, there is shown a pump 15 conventionally comprising a housing 1 provided with a main housing 2. In this housing 2 are arranged two spur gears arranged side by side meshing with a driving pinion 3 and a driven pinion 4. The drive pinion drive shaft (not shown) is in a manner known per se driven from the crankshaft or the camshaft.

Le logement 2 comporte également un orifice de refoulement 7 et un orifice d'aspiration 5. The housing 2 also includes a discharge port 7 and a suction port 5.

L'orifice de refoulement 7 est relié à un conduit de refoulement 8 et l'orifice d'aspiration 5 est relié à un conduit d'aspiration
Le boîtier 1 présente une buse 9 d'admission d'air dont une extrémité débouche directement dans le conduit d'aspiration 6 de la pompe à huile 15 et l'autre extrémité est à l'air libre. La buse 9 est équipée d'un volet obturateur 11 monté pivotant actionné par un moteur électrique non figuré, commandé par un boîtier électronique 12 de contrôle. Le boîtier électronique 12 reçoit des informations d'un capteur mesurant la température de l'huile en entrée de la pompe 15.The discharge port 7 is connected to a discharge conduit 8 and the suction port 5 is connected to a suction conduit
The housing 1 has an air intake nozzle 9, one end of which opens directly into the suction duct 6 of the oil pump 15 and the other end is in the open air. The nozzle 9 is equipped with a shutter flap 11 mounted pivotally actuated by an electric motor not shown, controlled by an electronic control unit 12. The electronic unit 12 receives information from a sensor measuring the temperature of the oil entering the pump 15.

Le fonctionnement de la pompe selon l'invention est le suivant. Lorsque le pignon menant 3 tourne dans le sens trigonométrique et entraîne le pignon mené 4, l'huile est aspirée par l'orifice d'aspiration 5, puis est entraînée dans le creux des dents des pignons 3 et 4 et refoulée par l'orifice de refoulement 7. La zone de contact entre les pignons 3 et 4 forme alors une cloison anti-retour empêchant de refouler de l'huile vers l'orifice d'aspiration. The operation of the pump according to the invention is as follows. When the driving pinion 3 rotates counterclockwise and drives the driven pinion 4, the oil is sucked through the suction port 5, then is drawn into the hollow of the teeth of the pinions 3 and 4 and discharged through the port delivery 7. The contact zone between the pinions 3 and 4 then forms a non-return partition preventing the delivery of oil to the suction orifice.

Lors des démarrages à froid, lorsque le capteur de température détecte une température d'huile inférieure à un seuil prédéterminé, le boîtier électronique 12 commande l'ouverture du volet obturateur 11 permettant ainsi l'arrivée d'air par la buse 9. During cold starts, when the temperature sensor detects an oil temperature below a predetermined threshold, the electronic unit 12 controls the opening of the shutter flap 11 thus allowing the arrival of air through the nozzle 9.

L'aspiration naturelle de l'air par la buse 11 du fait de la dépression en entrée de la pompe 15 permet de créer une émulsion de l'huile avec l'air avant que celle-ci ne soit entraînée par les pignons. La présence d'air dans l'huile permet alors d'augmenter la compressibilité de l'huile et ainsi de réduire le bruit provoqué par la surpression au niveau de la zone de contact entre les pignons 3 et 4. The natural suction of air by the nozzle 11 due to the vacuum at the inlet of the pump 15 makes it possible to create an emulsion of the oil with the air before the latter is entrained by the pinions. The presence of air in the oil then makes it possible to increase the compressibility of the oil and thus to reduce the noise caused by the overpressure at the level of the contact zone between the pinions 3 and 4.

Lorsque le capteur détecte une température d'huile supérieure au seuil prédéterminé, le boîtier électronique 12 commande la fermeture du volet obturateur 11 empêchant ainsi l'arrivée d'air par la buse 9. La viscosité de l'huile chaude étant plus faible et l'huile étant naturellement émulsionnée par le brassage dans le carter inférieur du moteur après quelques minutes de fonctionnement, il n'est alors plus nécessaire de provoquer une émulsion supplémentaire de l'huile qui entraînerait une diminution des qualités lubrifiantes de l'huile, les contraintes et le bruit liés aux surpressions dans la zone de contact des pignons 3 et 4 étant réduits. When the sensor detects an oil temperature higher than the predetermined threshold, the electronic unit 12 controls the closing of the shutter flap 11 thus preventing the arrival of air through the nozzle 9. The viscosity of the hot oil being lower and l oil is naturally emulsified by stirring in the lower crankcase of the engine after a few minutes of operation, it is no longer necessary to cause an additional emulsion of the oil which would cause a reduction in the lubricating qualities of the oil, the constraints and the noise linked to overpressures in the contact area of the pinions 3 and 4 being reduced.

La pompe à engrenages selon l'invention permet donc de réduire les bruits à froid en réduisant les surpressions au niveau de la zone de contact des pignons, tout en conservant un rendement élevé.  The gear pump according to the invention therefore makes it possible to reduce cold noise by reducing the overpressures in the area of contact of the pinions, while retaining a high efficiency.

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. Ainsi l'invention peut s'appliquer à tout type de pompe à engrenages et notamment aux pompes à engrenages intérieurs. Of course, the invention is in no way limited to the embodiment described and illustrated, which has been given only by way of example. Thus, the invention can be applied to any type of gear pump and in particular to interior gear pumps.

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, la commande d'admission d'air peut être pilotée à partir d'autres critères que la température d'huile tels que le temps écoulé depuis la mise en route du moteur et/ou des paramètres de fonctionnement moteur adaptés comme la pression d'huile, la température du liquide de refroidissement ou encore le régime moteur. Thus, the air intake control can be controlled on the basis of criteria other than the oil temperature such as the time elapsed since the engine was started and / or suitable engine operating parameters such as the pressure d oil, coolant temperature or engine speed.

Ainsi, les moyens mis en oeuvre pour commander les moyens d'admission peuvent également être mécaniques ou hydrauliques. Ainsi le boîtier électronique 12 associé au volet obturateur 11 peut être remplacé par une vanne thermostatique classique. Thus, the means used to control the intake means can also be mechanical or hydraulic. Thus the electronic unit 12 associated with the shutter flap 11 can be replaced by a conventional thermostatic valve.

Ainsi, les moyens d'admission d'air peuvent utiliser une source d'injection d'air sous pression, en utilisant par exemple une pompe à air spécifique ou bien encore la pompe à air nécessaire à l'injection d'air de post combustion dans le circuit d'échappement des gaz brûlés, l'utilisation d'air comprimé pouvant accélérer l'émulsion de 1 'huile.  Thus, the air intake means can use a source of injection of pressurized air, using for example a specific air pump or even the air pump necessary for the injection of post combustion air. in the exhaust circuit of the burnt gases, the use of compressed air which can accelerate the emulsion of the oil.

Claims (9)

REVENDICATIONS [1] Pompe à engrenages pour l'huile de lubrification d'un moteur à combustion interne, du type comprenant un boîtier (1) pourvu d'un logement (2) à l'intérieur duquel sont disposés un pignon menant (3) et un pignon mené (4) d'axes parallèles, ledit logement (2) comportant un orifice d'aspiration (5) relié à un conduit d'aspiration (6) et un orifice de refoulement (7) relié à un conduit de refoulement (8), caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens d'admission d'air (9) destinés à permettre l'émulsion de l'huile avant que celle-ci ne soit entraînée par les pignons.[1] Gear pump for the lubrication oil of an internal combustion engine, of the type comprising a housing (1) provided with a housing (2) inside which a driving pinion (3) is arranged and a driven pinion (4) with parallel axes, said housing (2) comprising a suction orifice (5) connected to a suction conduit (6) and a discharge orifice (7) connected to a discharge conduit ( 8), characterized in that it comprises air intake means (9) intended to allow the emulsion of the oil before it is entrained by the pinions. [2] Pompe à engrenages selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits moyens d'admission d'air sont constitués d'une buse (9) débouchant dans le conduit d'aspiration (6), ladite buse (9) coopérant avec des moyens obturateurs (11) pilotés.[2] Gear pump according to claim 1, characterized in that said air intake means consist of a nozzle (9) opening into the suction duct (6), said nozzle (9) cooperating with shutter means (11) controlled. [3] Pompe à engrenages selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisée en ce que lesdits moyens d'admission d'air (9) sont actionnés en fonction de la température de l'huile.[3] Gear pump according to any one of claims 1 to 2, characterized in that said air intake means (9) are actuated as a function of the temperature of the oil. [4] Pompe à engrenages selon les revendications 2 et 3, caractérisée en ce que les moyens obturateurs pilotés sont formés par une vanne thermostatique (11). [4] Gear pump according to claims 2 and 3, characterized in that the controlled shutter means are formed by a thermostatic valve (11). [5] Pompe à engrenages selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisée en ce que les moyens d'admission d'air (9) sont actionnés pendant une durée prédéterminée après le démarrage du moteur.[5] Gear pump according to any one of claims 1 to 2, characterized in that the air intake means (9) are actuated for a predetermined period after starting the engine. [6] Pompe à engrenages selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisée en ce que les moyens d'admission d'air (9) sont pilotés suivant les paramètres de fonctionnement du moteur. [6] Gear pump according to any one of claims 1 to 2, characterized in that the air intake means (9) are controlled according to the operating parameters of the engine. [7] Pompe à engrenages selon les revendications 2 et 6, caractérisée en ce que les moyens obturateurs comportent un volet (11) s'étendant à travers ladite buse (9), entraîné en rotation par un actuateur commandé par un boîtier électronique (12).[7] Gear pump according to claims 2 and 6, characterized in that the shutter means comprise a flap (11) extending through said nozzle (9), rotated by an actuator controlled by an electronic unit (12 ). [8] Pompe à engrenages selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que la pompe est une pompe à engrenages extérieurs.[8] Gear pump according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the pump is an external gear pump. [9] Pompe à engrenages selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que la pompe est une pompe à engrenages intérieurs. [9] Gear pump according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the pump is an internal gear pump.
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