FR2933132A1 - Echangeur de chaleur pour la fixation de conduits de lubrification - Google Patents

Echangeur de chaleur pour la fixation de conduits de lubrification Download PDF

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Abstract

L'invention concerne un échangeur de chaleur (7) disposé dans une ligne de recirculation des gaz d'échappement d'un moteur à combustion (2), ledit moteur (2) comportant un turbocompresseur (1), un carter d'huile (5), un dispositif de lubrification d'huile apte à coopérer avec le turbocompresseur (1) et le carter d'huile (5) par l'intermédiaire d'un conduit d'arrivée d'huile (4) sur le turbocompresseur et d'un conduit de retour d'huile (3) sur le carter d'huile (5). L'échangeur (7) comporte une portion (30) du conduit de retour d'huile (3), ladite portion (30) étant intégrée à l'échangeur de chaleur (7).

Description

ECHANGEUR DE CHALEUR POUR LA FIXATION DE CONDUITS DE LUBRIFICATION
La présente invention concerne le domaine des turbocompresseurs de moteurs à combustion interne, et plus particulièrement la fixation de conduits de lubrification.
Les moteurs thermiques à combustion turbocompressés comportent des circuits de lubrification. Généralement ces moteurs thermiques comportent un carter d'huile comportant de l'huile à un niveau déterminé, un turbocompresseur comportant un palier central reliant une turbine et un compresseur dudit turbocompresseur, et un dispositif de lubrification d'huile pour lubrifier le palier central. Le dispositif de lubrification est apte à coopérer avec le turbocompresseur et le carter d'huile par l'intermédiaire d'un conduit d'arrivée d'huile sur le turbocompresseur et d'un conduit de retour d'huile vers le réservoir du carter d'huile. Le conduit de retour d'huile, généralement en inox, doit notamment être fixé au moteur pour être maintenu en position, ce qui permet d'éviter des vibrations. Il existe plusieurs solutions de montage de moyens de maintien du conduit de retour d'huile sur le moteur.
Le document JP200321271 propose par exemple de visser un clip de fixation permettant de maintenir un 30 conduit le long du moteur. Le document FR2896299 propose un dispositif de maintien d'un conduit sur le moteur comportant un écran thermique intégrant des ailettes de fixation dudit conduit.
Toutefois la dispersion géométrique du conduit de retour d'huile nécessite d'avoir des jeux entre des éléments du moteur importants, tels qu'un collecteur d'échappement, une culasse ou encore un carter cylindres, afin que ces éléments ne soient pas en contact et assurer ainsi un bon fonctionnement de celui-ci. Par ailleurs, l'opération de fixation du conduit sur le moteur n'est pas aisée compte tenu de l'encombrement des zones de fixation. Le passage par exemple de vis de fixation reste délicat.
Un but de la présente invention est de proposer une solution de fixation alternative pour pallier les difficultés liées aux fixations des conduits de retour d'huile sur le turbocompresseur.
Dans ce but, elle propose qu'un échangeur de chaleur disposé dans une ligne de recirculation des gaz d'échappement d'un moteur à combustion, comporte une portion du conduit de retour d'huile, ladite portion étant intégrée à l'échangeur de chaleur.
Selon d'autres caractéristiques, - la portion du conduit de retour d'huile intégrée à 25 l'échangeur de chaleur et ledit échangeur de chaleur peuvent avoir une section commune, - la portion du conduit de retour d'huile intégrée à l'échangeur de chaleur peut être formée à l'intérieur dudit échangeur, 30 - la portion du conduit de retour d'huile intégrée à l'échangeur de chaleur peut être formée à l'extérieur dudit échangeur, - la portion intégrée du conduit de retour d'huile peut être rigide, - la portion intégrée du conduit de retour d'huile peut s'étendre axialement le long de l'échangeur sur toute ou partie de sa longueur, - la portion du conduit de retour d'huile intégrée à 5 l'échangeur de chaleur peut être moulée par fonderie avec l'échangeur de chaleur, - la portion intégrée du conduit de retour d'huile à l'échangeur de chaleur peut être apte à coopérer, par chacune de ses extrémités, avec un premier et un 10 deuxième moyen de raccordement, de manière à relier le turbocompresseur et le carter d'huile.
Un tel échangeur dit échangeur EGR (pour exhaust gas recirculation en anglais ou recirculation des gaz 15 d'échappement en français) permet de supprimer les dispersions géométriques locales à proximité de l'échangeur EGR. La face échappement du moteur est plus compacte et les opérations de montage sont simplifiées. 20 La présente invention concerne également un moteur à combustion interne comportant un turbocompresseur, un carter d'huile, un dispositif de lubrification comportant un conduit d'arrivée d'huile sur le turbocompresseur et 25 un conduit de retour d'huile sur le carter d'huile, un tel échangeur de chaleur disposé dans une ligne de recirculation des gaz d'échappement et est caractérisé en ce que le conduit de retour d'huile comporte un premier conduit d'huile apte à coopérer avec le turbocompresseur 30 et le premier moyen de raccordement, et comporte un deuxième conduit d'huile apte à coopérer avec le deuxième moyen de raccordement et le carter d'huile.
Selon d'autres caractéristiques : - le premier et le deuxième conduit de retour d'huile peuvent être réalisés dans un matériau souple, - le premier et le deuxième conduit peuvent être assemblés respectivement au premier et au deuxième 5 moyen de raccordement par l'intermédiaire de collier de serrage.
L'invention concerne également un véhicule comportant un tel moteur ou un tel échangeur de chaleur. 10 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux figures annexées parmi lesquelles : 15 - la figure 1 est une vue schématique d'ensemble en perspective d'un moteur à combustion, - la figure 2 est vue en perspective d'un échangeur de chaleur comportant un conduit de retour d'huile selon l'invention. 20 A la figure 1, on a représenté une vue schématique d'ensemble en perspective d'un moteur à combustion 2 comportant un turbocompresseur 1. Le turbocompresseur 1 comporte de manière connue une 25 turbine (non représentée), un compresseur (non représenté) et un arbre central (non représenté) reliant la turbine au compresseur. L'arbre central est supporté généralement dans un palier central (non représenté). Le moteur 2 comporte une ligne d'échappement des gaz 30 d'échappement (non représentée), une ligne de recirculation des gaz d'échappement (non représentée) comportant une vanne (non représentée) apte à réguler le débit des gaz d'échappement en direction d'un échangeur de chaleur (non représenté) disposé dans la ligne de recirculation des gaz d'échappement . Le moteur 2 comporte également un carter d'huile 5 rempli d'une nappe d'huile 51 et un dispositif de 5 lubrification. Le dispositif de lubrification est apte à coopérer avec le turbocompresseur 1 et le carter d'huile 5 par l'intermédiaire d'un conduit d'arrivée d'huile 4 sur le turbocompresseur 1 et d'un conduit de retour d'huile 3 10 sur le carter d'huile 5. Le conduit d'arrivée d'huile 5 relie une pompe à huile 52, alimentée par le carter d'huile 5, au palier central du turbocompresseur 1. Le conduit de retour d'huile 4 relie le palier 15 central du turbocompresseur 1 au carter d'huile 5.
Tel que représentée à la figure 2, l'échangeur 7 comporte une portion 30 du conduit de retour d'huile 3, ladite portion 30 étant intégrée à l'échangeur de chaleur 20 7. La portion intégrée 30 du conduit de retour d'huile à l'échangeur de chaleur 7 est moulée par fonderie avec l'échangeur 7 lors de la fabrication même de celui-ci 7. L'échangeur de chaleur 7 et la portion du conduit de 25 retour d'huile intégrée 30 à l'échangeur 7 ont une section commune. Ainsi, la fixation du conduit de retour d'huile 3 sur l'échangeur 7 est aisée. L'intégration du conduit de retour d'huile 3 avec l'échangeur de chaleur 7 par moulage est simple à réaliser. 30 A la figure 2, la portion du conduit de retour d'huile intégrée 30 à l'échangeur de chaleur 7 est formée à l'intérieur dudit échangeur de chaleur 7, et s'étend axialement avantageusement le long de l'échangeur 7, sur toute la longueur de celui-ci.
La portion du conduit de retour d'huile intégrée 30 à l'échangeur 7 est rigide et est apte à coopérer, par chacune de ses extrémités, avec un premier 310 et un deuxième 320 moyen de raccordement, de manière à relier le turbocompresseur 1 d'une part et le carter d'huile 5 d'autre part. Plus précisément, le premier moyen de raccordement 310 tel qu'un embout de fixation, est apte à coopérer avec un premier conduit d'huile 31, lui-même destiné à être relier au palier central du turbocompresseur 1. Le deuxième moyen de raccordement 320 est également apte à coopérer avec un deuxième conduit d'huile 32, lui-même destiné à être relié au carter d'huile 5. Les moyens de raccordements 310,320 sont par exemple fixés à la portion 30 du conduit de retour d'huile intégrée de l'échangeur 7 par frettage. Tels que représentés, les embouts de fixations 310,320 sont fixés de part et d'autre de l'échangeur 7. Il sera compris que ce mode de fixation est donné à titre d'exemple, et que la soudure ou autre mode de fixation, peut être utilisé. Les moyens de raccordements 310,320 peuvent également être moulés avec l'échangeur 7 et la portion de conduit de retour d'huile intégrée 30 avec celui-ci 7.
Le premier 31 et le deuxième 32 conduit de retour d'huile sont avantageusement réalisés dans un matériau de préférence souple de manière à assurer un découplage éventuel si besoin, et sont respectivement assemblés au premier 310 et au deuxième 320 moyen de raccordement par l'intermédiaire d'un collier de serrage (non représenté).
Ainsi le conduit de retour d'huile 3 comporte trois portions de conduits 31,30,32 reliés et fixés les uns aux autres à l'aide de moyens de raccordements 310,320 et de moyens de fixation (non représentés). Il sera également compris que les colliers de serrage sont donnés à titre d'exemple non limitatifs et que tout autre moyen permettant de fixer les premier 31 et deuxième 32 conduits de retour d'huile peuvent être utilisés. L'étanchéité du conduit de retour d'huile est par exemple assurée par le couple de serrage exercé sur le collier de serrage. Les modes de réalisations décrits ci-dessus sont donnés à titre d'exemple non limitatifs et peuvent être combinés. Il sera compris par exemple que la portion du conduit de retour d'huile intégrée 30 à l'échangeur de chaleur 7 peut être formée à l'extérieur dudit échangeur 7.
De même, dans une autre variante de l'invention, la portion de conduit de retour peut s'étendre axialement sur une partie de la longueur de l'échangeur de chaleur. Ainsi, lorsque la portion du conduit de retour d'huile intégrée à l'échangeur de chaleur est formée à l'intérieur dudit échangeur, il est par exemple avantageux que celle-ci soit formée sur toute la longueur de l'échangeur de chaleur 7 de manière à faciliter le moulage et de manière à éviter de transpercer l'échangeur de chaleur 7 pour permettre la fixation des moyens de raccordement 310,320.
Le moteur à combustion 2 comportant une tel conduit de retour d'huile 3 présente une face échappement simplifiée et plus compact.
Un tel échangeur EGR 7 avec une portion de conduit de retour d'huile intégrée 30 permet de diminuer les vibrations, et permet le passage de l'huile de lubrification avec une inclinaison suffisante pour être évacuée. 30

Claims (12)

  1. REVENDICATIONS1. Échangeur de chaleur (7) disposé dans une ligne de recirculation des gaz d'échappement d'un moteur à 5 combustion (2), ledit moteur à combustion (2) comportant a. un turbocompresseur (1), b. un carter d'huile (5), c. un dispositif de lubrification d'huile apte à 10 coopérer avec le turbocompresseur (1) et le carter d'huile (5) par l'intermédiaire d'un conduit d'arrivée d'huile (4) sur le turbocompresseur (1) et d'un conduit de retour d'huile (3) sur le carter d'huile, 15 caractérisé en ce que l'échangeur de chaleur (7) comporte une portion (30) du conduit de retour d'huile (3), ladite portion (30) étant intégrée à l'échangeur de chaleur (7). 20
  2. 2. Echangeur de chaleur (7) selon la revendication 1 caractérisé en ce que la portion (30) du conduit de retour d'huile (3) intégrée à l'échangeur de chaleur (7) et ledit échangeur de chaleur (7) ont une section commune. 25
  3. 3. Échangeur de chaleur (7) selon l'une des revendications 1 à 2 caractérisé en ce que la portion du conduit de retour d'huile intégrée (30) à l'échangeur de chaleur (7) est formée à l'intérieur dudit échangeur (7).
  4. 4. Échangeur de chaleur (7) selon l'une des revendications 1 à 2 caractérisé en ce que la portion du conduit de retour d'huile intégrée (30) à l'échangeur de chaleur (7) est formée à l'extérieur dudit échangeur (7).
  5. 5. Échangeur de chaleur (7) selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que la portion intégrée du conduit de retour d'huile (30) est rigide.
  6. 6. Échangeur de chaleur (7) selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que la portion intégrée (30) du conduit de retour d'huile s'étend axialement le long de l'échangeur sur toute ou partie de sa longueur.
  7. 7. Échangeur de chaleur (7) selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que la portion du conduit de retour d'huile intégrée (30) à l'échangeur de chaleur (7) est moulée par fonderie avec l'échangeur de chaleur (7).
  8. 8. Échangeur de chaleur (7) selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce que la portion intégrée du conduit de retour d'huile (30) à l'échangeur de chaleur (7) est apte à coopérer, par chacune de ses extrémités, avec un premier (310) et un deuxième (320) moyen de raccordement, de manière à relier le turbocompresseur (1) et le carter d'huile (5).
  9. 9. Moteur à combustion interne (2) comportant a. un turbocompresseur (1), b. un carter d'huile (5), c.un dispositif de lubrification comportant un conduit d'arrivée d'huile (4) sur le turbocompresseur (1) et un conduit de retour d'huile (3) sur le carter d'huile (5), d.un échangeur de chaleur (7) disposé dans une ligne de recirculation des gaz d'échappement selon l'une des revendications précédentes,caractérisé en ce que le conduit de retour d'huile (3) comporte un premier conduit d'huile (31) apte à coopérer avec le turbocompresseur (1) et le premier moyen de raccordement (310), et comporte un deuxième conduit d'huile(32) apte à coopérer avec le deuxième moyen de raccordement (320) et le carter d'huile (5).
  10. 10. Moteur à combustion (2) selon la revendication précédente caractérisé en ce que le premier (31) et le deuxième conduit (32) de retour d'huile sont réalisés dans un matériau souple.
  11. 11. Moteur à combustion selon l'une des revendications 5 à 6 caractérisé en ce que le premier (31) et le deuxième (32) conduit sont assemblés respectivement au premier (310) et au deuxième (320) moyen de raccordement par l'intermédiaire de collier de serrage.
  12. 12. Véhicule comportant un moteur à combustion (2) selon l'une des revendications 9 à 11 ou comportant un échangeur de chaleur (7) selon l'une des revendications 1 à 8.
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