FR3034807A1

FR3034807A1 - CONNECTION ASSEMBLY OF A CYLINDER HOUSING WITH A TURBOCHARGER FOR ITS LUBRICATION

Info

Publication number: FR3034807A1
Application number: FR1553210A
Authority: FR
Inventors: Stanislas Dessarthe; Matthias Turpin; Joel Vasselet; Christophe Fort
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2015-04-13
Filing date: 2015-04-13
Publication date: 2016-10-14
Anticipated expiration: 2035-04-13
Also published as: FR3034807B1; WO2016166434A1

Abstract

L'invention concerne un ensemble (1) de raccordement destiné à relier un carter-cylindre à un turbocompresseur de moteur thermique pour la lubrification dudit turbocompresseur, l'ensemble comprenant un tube (2) rigide et étant caractérisé en ce qu'il comprend une de ses extrémités (3) agencée pour être assemblée par emmanchement, cette extrémité (3) comprenant un élément filtrant (4) inséré à l'intérieur du tube (2).The invention relates to a connection assembly (1) for connecting a crankcase to a heat engine turbocharger for lubricating said turbocharger, the assembly comprising a rigid tube (2) and being characterized in that it comprises a its ends (3) arranged to be assembled by fitting, this end (3) comprising a filter element (4) inserted inside the tube (2).

Description

1 ENSEMBLE DE RACCORDEMENT D'UN CARTER-CYLINDRE A UN TURBOCOMPRESSEUR POUR SA LUBRIFICATION La présente invention se rapporte au domaine de la lubrification des moteurs thermiques.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to the field of lubrication of thermal engines.

L'invention concerne plus particulièrement un ensemble de raccordement destiné à relier un carter-cylindre à un turbocompresseur de moteur thermique pour la lubrification dudit turbocompresseur. Les moteurs thermiques tels que les moteurs à allumage commandé ou à allumage par compression équipés d'un turbocompresseur sont bien connus. Les turbocompresseurs récents comportent un arbre rotatif monté sur des paliers dont la lubrification s'effectue à partir du circuit d'huile du moteur. Ces paliers lubrifiés sont cependant sensibles au défaut de propreté de l'huile.The invention more particularly relates to a connection assembly for connecting a crankcase to a heat engine turbocharger for lubricating said turbocharger. Thermal engines such as spark ignition or compression ignition engines equipped with a turbocharger are well known. Recent turbochargers include a rotating shaft mounted on bearings whose lubrication is effected from the engine oil circuit. These lubricated bearings are however sensitive to the lack of cleanliness of the oil.

Il est connu par exemple du document JP06264775 d'utiliser un élément filtrant au niveau de l'entrée de huile dans le turbocompresseur pour stopper les particules pouvant être responsable d'une détérioration du palier lubrifié. Ces particules sont habituellement issues de la fabrication du carter-cylindres et du carter chapeau et ne peuvent pas être arrêtés par le filtre à huile principal du moteur sur les premiers temps de fonctionnement car ce dernier est positionné en amont du circuit d'alimentation en huile du turbocompresseur. Dans le document JP06264775 ce filtre est intégré dans une vis dite banjo qui assure aussi la fonction d'assemblage du circuit d'alimentation en huile sur le turbocompresseur. Cependant ce type de montage est complexe car on maitrise mal les contraintes mécaniques lors de l'assemblage ce pénalise le coût du procédé d'assemblage. On connait encore du document KR100535604 un filtre intégré dans un embout tubulaire en forme de S avec un filtre dans la partie un centrale du S. Cependant, dans un tel agencement l'insertion du filtre reste complexe et son démontage impossible. L'invention vise à résoudre ces inconvénients en proposant un ensemble de raccordement du carter-cylindres au turbocompresseur simple et économique qui permet un assemblage s'affranchissant des contraintes mécaniques de l'art antérieur et un démontage aisé.It is known for example from JP06264775 to use a filter element at the oil inlet in the turbocharger to stop particles that may be responsible for a deterioration of the lubricated bearing. These particles are usually derived from the manufacture of the crankcase and the bonnet and can not be stopped by the main oil filter of the engine on the first operating times because the latter is positioned upstream of the oil supply circuit turbocharger. In JP06264775 this filter is integrated in a so-called banjo screw which also provides the assembly function of the oil supply circuit on the turbocharger. However, this type of assembly is complex because it does not master the mechanical constraints during assembly that penalizes the cost of the assembly process. Document KR100535604 is still known a filter integrated in an S-shaped tubular nozzle with a filter in the central part of the S. However, in such an arrangement the insertion of the filter remains complex and its dismounting impossible. The invention aims to solve these drawbacks by proposing a connection assembly of the crankcase to the simple and economical turbocharger which allows an assembly free of mechanical stresses of the prior art and easy disassembly.

3034807 2 Pour atteindre cet objectif, il est prévu selon l'invention un ensemble de raccordement destiné à relier un carter-cylindre à un turbocompresseur de moteur thermique pour la lubrification dudit turbocompresseur, l'ensemble comprenant un tube rigide et étant caractérisé en ce qu'il comprend une de ses extrémités agencée pour être assemblée par 5 emmanchement, cette extrémité comprenant un élément filtrant inséré à l'intérieur du tube. L'effet technique est d'avoir côté filtre un mode de fixation plus simple, aisément démontable pour un éventuel changement de filtre.To achieve this objective, a connection assembly is provided according to the invention for connecting a crankcase to a heat engine turbocharger for lubricating said turbocharger, the assembly comprising a rigid tube and being characterized in that it comprises one of its ends arranged to be assembled by 5 fitting, this end comprising a filter element inserted inside the tube. The technical effect is to have filter side a simpler fixing mode, easily removable for a possible filter change.

10 Diverses caractéristiques supplémentaires peuvent être prévues, seules ou en combinaisons : - l'élément filtrant comprend un épaulement destiné à venir en butée contre l'extrémité du 15 tube. -l'ensemble comprend une bride de fixation de l'extrémité du tube portant l'élément filtrant fixée sans degré de liberté au tube. 20 - l'extrémité du tube portant l'élément filtrant comprend un joint torique enserré entre deux anneaux en saillie formés par la paroi du tube. -l'ensemble comprend en partie centrale une patte de fixation associée à un manchon élastique disposé autour du tube. 25 - l'autre extrémité du tube comprend un joint torique enserré entre deux anneaux en saillie formés par la paroi du tube. -l'autre extrémité du tube comprend une bride de maintien de cette extrémité du tube fixée 30 librement autour du tube. L'invention a aussi pour objet un moteur thermique comprenant un carter-cylindres et un turbocompresseur, caractérisé en ce qu'il comprend un ensemble de raccordement selon l'une quelconque des variantes précédemment décrites reliant par emmanchement le 35 carter-cylindres au turbocompresseur pour la lubrification de ce dernier par de l'huile provenant du carter-cylindres.Various additional features may be provided, alone or in combination: the filter element comprises a shoulder intended to abut against the end of the tube. the assembly comprises a flange for fixing the end of the tube carrying the filter element fixed without any degree of freedom to the tube. The end of the tube carrying the filter element comprises an O-ring sandwiched between two projecting rings formed by the wall of the tube. the assembly comprises in the central part a fixing lug associated with an elastic sleeve disposed around the tube. The other end of the tube comprises an O-ring sandwiched between two projecting rings formed by the wall of the tube. the other end of the tube comprises a flange for holding this end of the tube fixed freely around the tube. The invention also relates to a heat engine comprising a crankcase and a turbocharger, characterized in that it comprises a connection assembly according to any one of the previously described variants connecting the crankcase to the turbocharger for lubrication of the latter by oil from the crankcase.

3034807 3 Dans une variante de ce moteur thermique, l'ensemble est monté avec l'élément filtrant du côté du carter-cylindres. D'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description ci-après 5 d'un mode particulier de réalisation, non limitatif de l'invention, faite en référence aux figures dans lesquelles : - La figure 1 est une représentation schématique d'un ensemble de raccordement destiné à relier un carter-cylindre à un turbocompresseur de moteur thermique, selon un mode 10 préféré de réalisation de l'invention. - La figure 2 est une représentation schématique de l'emmanchement de l'extrémité du tube dans un carter-cylindres.In a variant of this engine, the assembly is mounted with the filter element on the side of the crankcase. Other features and advantages will appear on reading the following description of a particular embodiment, not limiting of the invention, with reference to the figures in which: - Figure 1 is a schematic representation of a connection assembly for connecting a crankcase to a heat engine turbocharger according to a preferred embodiment of the invention. - Figure 2 is a schematic representation of the fitting of the end of the tube in a crankcase.

15 La figure 1 présente un mode préféré d'un ensemble 1 de raccordement destiné à relier un carter-cylindre à un turbocompresseur de moteur thermique. Le moteur thermique peut être un moteur à allumage commandé ou à allumage par compression. De tels moteurs thermiques équipent par exemple des véhicules automobiles.FIG. 1 shows a preferred embodiment of a connection assembly 1 for connecting a crankcase to a heat engine turbocharger. The engine can be a spark ignition or compression ignition engine. Such heat engines equip eg motor vehicles.

20 Comme représenté sur la figure 1, l'ensemble 1 de raccordement comprend un tube 2 rigide, par exemple métallique. Le tube 2 comprend une extrémité 3 destinée être assemblée sur le carter-cylindres, l'autre extrémité 4 étant destinée à venir sur le turbocompresseur. Le tube 2 est donc entièrement rigide entre ses deux extrémités.As shown in FIG. 1, the connection assembly 1 comprises a rigid tube 2, for example a metal tube. The tube 2 comprises an end 3 to be assembled on the crankcase, the other end 4 being intended to come on the turbocharger. The tube 2 is completely rigid between its two ends.

25 La figure 2 illustre plus en détail l'extrémité 3 du tube 2 et son assemblage par emmanchement au carter-cylindres 20 dans un alésage 21 prévu à cet effet. Le tube rigide 2 comprend à son extrémité 3 emmanchée dans le carter-cylindres 20 un élément filtrant 4. Cet élément filtrant 4 est inséré par glissement à l'intérieur du tube 4, de 30 préférence avec un ajustement légèrement serrant. Un épaulement 5 peut être prévu sur l'élément filtrant 4 de sorte que celui-ci vienne en butée contre l'extrémité du tube 2, pour éviter de trop enfoncer l'élément filtrant 4 dans le tube 2 et permettre son démontage aisé. L'élément filtrant est prévu pour retenir les particules habituellement issues de la fabrication du carter-cylindres et du carter chapeau ne pouvant pas être arrêtés par le 35 filtre à huile principal du moteur sur les premiers temps de fonctionnement car quand dernier est positionné en amont du circuit d'alimentation en huile du turbocompresseur. Le degré de filtration de cet élément filtrant 4 est de l'ordre de 150pm.Figure 2 illustrates in more detail the end 3 of the tube 2 and its assembly by fitting to the crankcase 20 in a bore 21 provided for this purpose. The rigid tube 2 comprises at its end 3 fitted into the crankcase 20 a filter element 4. This filter element 4 is slidably inserted inside the tube 4, preferably with a slight tightening fit. A shoulder 5 may be provided on the filter element 4 so that it abuts against the end of the tube 2, to avoid too much sink the filter element 4 in the tube 2 and allow easy disassembly. The filter element is intended to retain the particles usually resulting from the manufacture of the crankcase and the bonnet which can not be stopped by the main engine oil filter on the first operating times because when the latter is positioned upstream of the oil supply circuit of the turbocharger. The degree of filtration of this filter element 4 is of the order of 150 μm.

3034807 4 L'ensemble 1 de raccordement comprend encore un joint torique 6. Le joint torique 6 est destiné à coopérer avec l'alésage 21 pour assurer l'étanchéité. Afin de maintenir sur le tube 2 le joint torique 6, celui-ci est enserré entre deux anneaux 7,7' faisant saillie. Les 5 deux anneaux 7, 7' sont formés chacun par un pli de la paroi du tube 2, à l'extrémité de celui-ci. Le maintien de l'extrémité 3 du tube 2 sur le carter-cylindres 20 est assuré par une bride 8 de fixation. La bride 8 est fixée du côté de l'extrémité 3 du tube 2 sans degré de liberté. La 10 bride 8 peut être assujettie au tube 2 par sertissage et/ ou soudure. La bride 8 peut se présenter sous la forme d'une plaquette, avec un orifice 9 (visible en figure 1) de passage d'un moyen de fixation, de préférence une vis 10 pour le serrage de la bride sur le carter-cylindres 20. Avant montage sur le tube 2, la plaquette peut par exemple présenter une forme en U ou en fer à cheval de sorte à pouvoir y mettre en place le tube 2 et sertir le 15 tube 2 en refermant sur lui les deux branches du U. Un point de soudure entre la bride 8 et le tube 2 peut également être prévu. Afin d'améliorer le comportement vibratoire, comme illustré sur la figure 1, le tube 2, dans sa partie centrale peut comprendre une patte 11 de fixation associée à un manchon 12 20 élastique. Le manchon 12 participe à l'amortissement des vibrations moteur tandis que la patte 11 participe au maintien du tube 2 et est destinée à être reliée à une pièce fixe du moteur tel le turbocompresseur ou le carter-cylindres. La patte 11 de fixation comprend également un orifice 13 de passage d'un moyen de fixation, de préférence une vis (non représentée) pour le serrage de la patte 11 de fixation sur une pièce fixe du moteur.The connecting assembly 1 further comprises an O-ring 6. The O-ring 6 is intended to cooperate with the bore 21 to seal. In order to keep the O-ring 6 on the tube 2, it is sandwiched between two protruding rings 7,7 '. The two rings 7, 7 'are each formed by a fold of the wall of the tube 2 at the end thereof. Maintaining the end 3 of the tube 2 on the crankcase 20 is provided by a flange 8 attachment. The flange 8 is fixed on the side of the end 3 of the tube 2 without degree of freedom. The flange 8 may be secured to the tube 2 by crimping and / or welding. The flange 8 may be in the form of a plate, with a hole 9 (visible in Figure 1) for passage of a fixing means, preferably a screw 10 for clamping the flange on the crankcase 20 Before mounting on the tube 2, the wafer may for example have a U-shape or horseshoe shape so that the tube 2 can be put in place and crimp the tube 2 by closing the two branches of the U on it. A weld point between the flange 8 and the tube 2 can also be provided. In order to improve the vibratory behavior, as illustrated in FIG. 1, the tube 2, in its central part, may comprise a fastening tab 11 associated with an elastic sleeve 12. The sleeve 12 participates in the damping of the engine vibrations while the lug 11 participates in maintaining the tube 2 and is intended to be connected to a fixed part of the engine such as the turbocharger or the crankcase. The bracket 11 also includes a hole 13 for passage of a fastening means, preferably a screw (not shown) for clamping the lug 11 of attachment to a fixed part of the engine.

25 Sur l'autre extrémité 4 du tube 2 destinée à être assemblé sur le turbocompresseur, peut également être prévu un assemblage similaire par emmanchement. Dans ce cas, l'ensemble 1 de raccordement comprend également sur l'extrémité 4 du tube 2 deux anneaux 14, 14' faisant saillie formés chacun par un pli de la paroi du tube 2 pour le 30 maintien d'un joint torique d'étanchéité (non représenté). Le turbocompresseur comprend alors un alésage approprié pour recevoir par emmanchement cette extrémité 4 du tube 2. Sur l'autre extrémité 4 du tube 2 destinée à être assemblé sur le turbocompresseur, peut également être prévu une bride 16 de maintien de cette extrémité 4 du tube 2. La 35 présence de cette bride 16 permet d'éviter que le tube 2 sorte de son emmanchement avec le turbocompresseur en formant une butée pour les anneaux 14. Pour des raisons de comportement vibratoire et de dispersion de fabrication, cette bride 16 est de 3034807 5 préférence fixée librement autour du tube 2, c'est-à-dire que la bride 16 reste libre en rotation et en translation par rapport au tube 2. La bride 16 peut se présenter sous la forme d'une plaquette, avec un orifice 16 de passage d'un moyen de fixation, de préférence une vis pour son serrage sur le turbocompresseur. Une variante sans bride 5 supérieure est également possible du fait de la rigidité du parcours global du circuit. Lorsque le moteur est en fonctionnement, l'huile H est acheminée dans une rampe 22 du carter-cylindres 20. Elle passe ensuite à travers l'élément filtrant 4 et ressort dans le tube 2 pour rejoindre le turbocompresseur. Dans cette configuration, la circulation d'huile H 10 pousse naturellement l'élément filtrant 4 contre le tube 2, ce qui assure son maintien place dans le tube sans autre moyen de maintien. Dans cette configuration toujours, l'élément filtrant 4 est moins sollicité en température que s'il était placé du côté du turbocompresseur. On peut alors prévoir un élément filtrant en plastique.On the other end 4 of the tube 2 intended to be assembled on the turbocharger, can also be provided a similar assembly by fitting. In this case, the connection assembly 1 also comprises, on the end 4 of the tube 2, two projecting rings 14, 14 'each formed by a fold of the wall of the tube 2 for holding an O-ring. sealing (not shown). The turbocharger then comprises a bore suitable for receiving by fitting this end 4 of the tube 2. On the other end 4 of the tube 2 intended to be assembled on the turbocharger, may also be provided a flange 16 for holding the end 4 of the tube 2. The presence of this flange 16 makes it possible to prevent the tube 2 from coming out of engagement with the turbocharger by forming a stop for the rings 14. For reasons of vibration behavior and manufacturing dispersion, this flange 16 is Preferably, the flange 16 remains freely rotatable and in translation relative to the tube 2. The flange 16 can be in the form of a wafer, with a flange 16. port 16 for passage of a fastening means, preferably a screw for its tightening on the turbocharger. A variant without upper flange 5 is also possible due to the rigidity of the overall course of the circuit. When the engine is running, the oil H is conveyed in a ramp 22 of the crankcase 20. It then passes through the filter element 4 and leaves in the tube 2 to join the turbocharger. In this configuration, the flow of oil H 10 naturally pushes the filter element 4 against the tube 2, which ensures its place in the tube without other means of maintenance. In this configuration always, the filter element 4 is less stressed in temperature than if it was placed on the side of the turbocharger. We can then provide a plastic filter element.

15 En cas de mise en place de l'élément filtrant côté turbocompresseur, l'élément filtrant pourrait être de préférence métallique et l'ajustement entre ce dernier et le diamètre intérieur du tube devra être davantage serrant pour éviter son expulsion sous l'effet de la pression huile.In case of introduction of the filter element on the turbocharger side, the filtering element could preferably be metallic and the adjustment between the latter and the internal diameter of the tube would have to be more tight to avoid its expulsion under the effect of the oil pressure.

20 L'invention présente une solution qui simplifie la définition du circuit de graissage du turbocompresseur, donc plus économique. Cette solution permet un assemblage moins soumis à des contraintes mécaniques. Cette solution par emmanchement maintenu par bride présente également l'avantage de rester aisément démontable. 25The invention presents a solution that simplifies the definition of the lubricating circuit of the turbocharger, and therefore more economical. This solution allows an assembly less subject to mechanical stresses. This solution maintained by fitting flange also has the advantage of remaining easily removable. 25

Claims

REVENDICATIONS1. Connecting assembly (1) for connecting a crankcase to a heat engine turbocharger for lubricating said turbocharger, the assembly comprising a rigid tube (2) and being characterized in that it comprises one of its ends (3). ) arranged to be assembled by fitting, this end (3) comprising a filter element (4) inserted inside the tube (2).

2. The assembly of claim 1, characterized in that the filter element (4) comprises a shoulder (5) intended to abut against the end (3) of the tube (2).

3. An assembly according to claim 1 or claim 2, characterized in that it comprises a flange (8) for fixing the end (3) of the tube (2) carrying the filter element (4) fixed without degree of freedom to the tube (2).

4. Assembly according to any one of the preceding claims, characterized in that the end (3) of the tube (2) carrying the filter element (4) comprises an O-ring (6) sandwiched between two rings (7, 7 ') formed by the wall of the tube (2).

5. An assembly according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises in the central part a lug (11) of attachment associated with an elastic sleeve (12) disposed around the tube (2).

6. An assembly according to any one of the preceding claims, characterized in that the other end (4) of the tube (2) comprises an O-ring sandwiched between two rings (14, 14 ') projecting formed by the wall of the tube. (2).

7. An assembly according to claim 6, characterized in that the other end (4) of the tube (2) comprises a flange (16) for holding the end (4) of the tube (2) fixed freely around the tube (2). ).

8. A thermal engine comprising a crankcase and a turbocharger, characterized in that it comprises a connection assembly (1) according to any one of the preceding claims connecting the cylinder block (20) to the turbocharger by lubrication for lubrication. from the latter by oil from the crankcase (20).

9. Heat engine according to the preceding claim, characterized in that the assembly is mounted with the filter element (4) on the side of the crankcase (20).