FR3042217A1 - Procede de mesure de la consommation d'huile d'un moteur de vehicule - Google Patents
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Abstract
L'invention se rapporte à un procédé de mesure de la consommation d'huile (2) dans un carter (3) monté sur un moteur de véhicule. La principale caractéristique d'un procédé de mesure selon l'invention est qu'il comprend les étapes suivantes, - une étape de mesure de la hauteur initiale d'huile (2) dans ledit carter (3), - une étape de détermination du volume initial d'huile (2) dans le carter (3) à partir de cette hauteur initiale, - une étape de fonctionnement du moteur, - une étape de mesure de la hauteur d'huile (2) dans le carter (3) après ladite étape d'arrêt, -une étape de détermination du volume d'huile (2) restant dans ledit carter (3), -une étape de détermination du volume d'huile (2) consommée durant l'étape de fonctionnement du moteur en soustrayant du volume initial d'huile (2) le volume restant après ladite étape de fonctionnement.
Description
PROCEDE DE MESURE DE LA CONSOMMATI ON D’HUI LE D’UN MOTEUR DE VEHICULE L’invention se rapporte à un procédé de mesure de la consommation d’huile d’un moteur de véhicule.
Une telle mesure est nécessaire au dimensionnement du carter d’huile d’un moteur, de manière que la capacité dudit carter soit compatible avec l’intervalle de vidange prévu. Actuellement, les mesures de consommation d’huile se font essentiellement par vidange du carter et par pesée du volume d’huile recueilli. Cette technique nécessite un temps de vidange assez important, qui est pénalisant pour la durée des essais visant à déterminer la consommation d’huile d’un moteur suite à plusieurs cycles de fonctionnement de celui-ci. Par ailleurs, il est assez complexe d’automatiser cette méthode.
Une autre technique plus rapide consiste à aspirer une petite partie de l’huile à partir d’un piquage réalisé sur le côté du carter. La vidange se limite ainsi à une petite quantité d’huile mais il convient de prévoir un piquage pour l’aspiration, et de réinjecter l’huile prélevé à l’issue de la mesure. Cette technique est également consommatrice de temps.
La demande US5273134 divulgue un dispositif de mesure de la consommation d'huile qui comporte un réservoir d'huile parallèle au carter d'huile, de hauteur d'huile identique, et équipé d'un flotteur qui sert à mesurer le niveau dans ledit réservoir. Or, ce dispositif ne prévoit pas de mesure du niveau directement dans le carter d'huile et a fortiori, il ne prévoit pas que l'instrument de mesure soit monté à la place du bouchon de vidange. Par conséquent, un tel dispositif et le procédé de mesure associé sont complexes car ils nécessitent une adaptation lourde du moteur. D’autre part, on augmente le volume d’huile total, ce qui peut fausser les résultats des mesures.
Le document FR1506446 divulgue un dispositif et un procédé de mesure de la consommation d'huile, dans lequel on complète le niveau d'huile jusqu’à un niveau constant grâce à un système de trop-plein, et on déduit la consommation d'huile comme étant égale au volume de l'apport. Ce dispositif et le procédé associé demeurent complexes à mettre en œuvre.
La demande US2012042717 décrit un dispositif de mesure de la consommation d’huile, dont le principe consiste à déterminer la durée de vie restante avant vidange. Le procédé de mesure associé à ce dispositif ne prévoit donc pas directement une détermination de la consommation d'huile en tant que telle.
Un procédé de mesure de la consommation d’huile d’un moteur selon l’invention s’affranchit des inconvénients relevés dans l’état de la technique. L’invention a pour objet un procédé de mesure de la consommation d’huile dans un carter monté sur un moteur de véhicule.
La principale caractéristique d’un procédé selon l’invention est qu’il comprend les étapes suivantes, - une étape de remplissage initial du carter avec de l’huile, - une étape de mesure de la hauteur initiale d’huile dans ledit carter, -une étape de détermination du volume initial d’huile dans le carter à partir de cette hauteur initiale, - une étape de fonctionnement du moteur, - une étape d’arrêt du fonctionnent du moteur après une période prédéterminée, - une étape de mesure de la hauteur d’huile dans le carter après ladite étape d’arrêt, - une étape de détermination du volume d’huile restant dans ledit carter, -une étape de détermination du volume d’huile consommée durant l’étape de fonctionnement du moteur en soustrayant du volume initial d’huile le volume restant après ladite étape de fonctionnement.
Le principe d’un tel procédé repose sur une mesure de la hauteur de l’huile dans le carter, initialement et après une phase de fonctionnement du moteur, pour déterminer le volume initial et le volume restant d’huile présent dans le carter, de façon à déduire par une différence desdits volumes, le volume d’huile consommé durant ladite phase de fonctionnement. Un tel procédé permet d’éviter de mettre en œuvre une vidange d’huile, puis le pesage de l’huile recueilli, qui constitue un processus long pouvant pénaliser le nombre d’essais de mesure à réaliser sur un banc. Préférentiellement, l’étape de mesure de la hauteur de l’huile restant dans le carter après la phase de fonctionnement moteur, s’effectue après une période d’attente suffisamment longue, afin que toute l’huile présente sur les parois dudit carter ait eu le temps de couler par gravité vers le fond du carter.
Avantageusement, l’étape de remplissage initial du carter avec de l’huile s’effectue au moyen d’un circuit d’alimentation en huile débouchant dans une ouverture située au niveau d’un fond dudit carter. De façon avantageuse, cette entrée est initialement obturée par un bouchon et est prévue pour assurer la vidange du carter. Autrement dit, la mise en œuvre d’un procédé selon l’invention passe par un détournement de la fonction initiale de l’ouverture du fond du carter.
De façon préférentielle, le circuit d’alimentation en huile comprend une pompe et un débitmètre.
Préférentiellement, le circuit d’alimentation en huile est doté d’une vanne de fermeture permettant d’interrompre sur commande l’alimentation en huile du carter. De cette manière, une fois que la quantité d’huile souhaitée est introduite dans le carter, le circuit d’alimentation en huile est fermé de façon à l’isoler dudit carter chargé en huile.
De façon avantageuse, les étapes de mesure de la hauteur d’huile dans le carter s’effectuent au moyen d’un flotteur placé à la surface de l’huile, le flotteur étant inséré dans un support implanté au niveau de l’ouverture.
Selon un autre mode de réalisation préféré d’un procédé selon l’invention, les étapes de mesure de la hauteur d’huile dans le carter s’effectuent au moyen d’un capteur de pression différentielle permettant de mesurer la pression dans un espace du carter non occupé par l’huile. Pour cette configuration il est nécessaire d’effectuer un point de piquage dans une zone supérieure du carter non occupée par de l’huile.
De façon préférentielle, les étapes de détermination du volume d’huile dans le carter s’effectuent au moyen d’abaques établissant une correspondance entre la hauteur d’huile dans le carter et le volume d’huile présent dans ledit carter. Ces abaques peuvent être préexistantes, par exemple à partir de calculs réalisés sur un modèle en trois dimensions du carter d’huile, ou être établies spécifiquement pour les besoins de la réalisation d’un procédé de mesure selon l’invention. Par exemple, on remplira progressivement le carter d’huile jusqu’à l’atteinte du volume initial en relevant le volume introduit à chaque étape, et on mesurera pour chaque valeur de volume introduit la hauteur d’huile correspondante.
Préférentiellement, un procédé de mesure selon l’invention est itératif, ledit procédé se répétant à la fin de chaque phase de fonctionnement du moteur. En effet, un tel procédé peut être réalisé après chaque phase de fonctionnement du moteur, soit en remplissant à chaque fois le carter pour retrouver une quantité d’huile initiale constante pour chacune desdites phases, soit en repartant pour chaque phase de fonctionnement avec une quantité d’huile initiale correspondant à la quantité d’huile restante issues de la phase de fonctionnement précédente. L’invention a pour autre objet un assemblage d’un carter et d’un dispositif de mesure pour la réalisation d’un procédé de mesure selon l’invention.
La principale caractéristique d’un assemblage selon l’invention, est qu’il comprend un circuit d’alimentation en huile du carter doté d’une vanne de fermeture et un moyen de mesure à choisir parmi un flotteur et un capteur de pression différentielle, ledit circuit d’alimentation et ledit moyen de mesure étant implantés au niveau d’une ouverture d’un fond dudit carter initialement obturée par un bouchon et prévue pour assurer une vidange dudit carter. Un tel assemblage permet d’avoir accès à la hauteur d’huile dans le carter, et donc de déduire le volume d’huile présent dans celui-ci.
Un procédé de mesure de la consommation d’huile selon l’invention, présente l’avantage de proposer des résultats sûrs, fiables et répétitifs. Il a de plus l’avantage d’être rapide à mettre en œuvre, car il s’affranchit notamment d’une vidange ou d’un transvasement de l’huile hors du carter. Il présente enfin l’avantage de pouvoir être réalisé sur un carter déjà existant, sans procéder à une quelconque modification structurelle dudit carter.Un autre avantage d’un tel procédé est qu’il peut être mis en œuvre de manière embarquée sur un véhicule et non pas seulement au banc moteur.
On donne ci-après, une description détaillée, d’un procédé et d’un dispositif de mesure de la consommation d’huile selon l’invention, en se référant aux figures suivantes : -La figure 1 est une vue de côté simplifiée d’un premier mode de réalisation préféré d’un assemblage d’un carter et d’un dispositif de mesure selon l’invention, - La figure 2 est une vue de côté simplifiée d’un deuxième mode de réalisation préféré d’un assemblage d’un carter et d’un dispositif de mesure selon l’invention, - La figure 3 est une courbe illustrant un exemple de correspondance entre la hauteur d’huile dans un carter et son volume dans ledit carter.
En se référant à la figure 1, un dispositif de mesure 1 selon l’invention, permet de déterminer la consommation d’huile 2 dans un carter 3 monté sur un moteur thermique de véhicule, suite à un cycle de fonctionnement dudit moteur pendant une période prédéterminée. Le carter 3 est un bac délimité par des parois latérales 4 et par un fond 5 constitué par une paroi plane et sensiblement horizontale, c'est-à-dire horizontale à plus ou moins 5°. Ce fond possède une ouverture 6, qui est initialement obturée par un bouchon pour permettre la vidange dudit carter 3. Le dispositif de mesure 1 selon l’invention, vient directement s’implanter au niveau de cette ouverture 6, après avoir retiré le bouchon.
Ce dispositif de mesure 1 comprend un flotteur 7 inséré dans un support 15 implanté au niveau de cette ouverture 6 et permettant de mesurer la hauteur d’huile 2 présente dans le carter 3. Ce flotteur 7 est relié électriquement à une unité de calcul. Les caractéristiques du signal envoyé par ledit capteur 7 à ladite unité traduisent une hauteur spécifique d’huile 2 dans ledit carter 3. Un circuit 8 d’alimentation en huile vient se connecter au carter 3, au niveau de l’ouverture 6 du fond 5. Ce circuit 8 comprend une réserve d’huile, une pompe 9 et un débitmètre 10, ledit débitmètre 10 contrôlant le débit d’huile dans le circuit 8 mis en circulation par la pompe 9. Ce circuit 8 comprend une vanne 11 de fermeture placée juste avant l’ouverture 6 du carter 3, pour fermer ledit circuit 8 et l’isoler dudit carter 3. De cette manière, de sa partie la plus en amont vers sa partie la plus en aval, considérées selon le sens de circulation d’huile 2 dans le circuit 8, ledit circuit 8 comprend la réserve d’huile (non visible sur les figures), le débitmètre 10, la pompe 9 et la vanne de fermeture 11.
La figure 3 est une courbe illustrant un exemple de correspondance entre la hauteur d’huile 2 dans le carter 3 et le volume d’huile 2 présent dans ledit carter 3. Bien que cette correspondance ne soit pas rigoureusement linéaire, il existe cependant une certaine proportionnalité entre ladite hauteur et ledit volume. Cette courbe peut être issue de calculs élaborés préalablement au déroulement du procédé visant à déterminer la consommation d’huile 2 dans le carter 3, à partir d’un modèle numérique en trois dimensions du carter d’huile. Elle peut aussi être obtenue expérimentalement, à partir de plusieurs essais réalisés avec des quantités de liquide différentes dans le carter 3, pouvant par exemple être de l’huile.
Une fois cette courbe disponible, un procédé de mesure de la consommation d’huile 2 dans un carter 3 monté sur un moteur de véhicule, comprend alors les étapes suivantes, - une étape de remplissage initial du carter 3 avec de l’huile, au moyen d’une ouverture de la vanne 11 du circuit d’alimentation 8, - une étape de mesure de la hauteur initiale d’huile 2 dans ledit carter 3 au moyen du flotteur 7, ladite hauteur initiale étant prédéterminée, - une étape de fermeture de la vanne 11 une fois que la hauteur d’huile 2 initiale a été atteinte, - une étape de détermination du volume initial d’huile 2 dans le carter 3 à partir de cette hauteur initiale et d’une courbe selon la figure 3, - une étape de fonctionnement du moteur entraînant une consommation d’huile 2 dans le carter 3, - une étape d’arrêt du fonctionnent du moteur après une période prédéterminée, -une étape d’attente suffisamment longue pour que l’huile 2 projetée sur les parois latérales 4 du carter 3 lors du fonctionnement du moteur redescende vers le fond 5 du carter 3, -une étape de mesure de la hauteur d’huile 2 dans le carter 3 après ladite étape d’arrêt au moyen du flotteur 7, -une étape de détermination du volume d’huile 2 restant dans ledit carter 3 à partir de la hauteur d’huile ainsi mesurée et d’un diagramme semblable à celui de la figure 3, -une étape de détermination du volume d’huile consommée durant l’étape de fonctionnement du moteur en soustrayant du volume initial d’huile, le volume restant après ladite étape de fonctionnement.
En se référant à la figure 2, selon un autre mode de réalisation préféré d’un procédé selon l’invention, le flotteur 7 peut être remplacé par un capteur de pression différentielle 12 permettant de mesurer une variation de pression dans l’espace supérieur 13 du carter 3 situé au-dessus de l’huile 2, entre une configuration correspondant à la hauteur initiale d’huile 2 et une configuration correspondant à la hauteur d’huile 2 restante, après un cycle de fonctionnement du moteur sur une période prédéterminée. Grâce à la mesure de ce différentiel de pression, il est possible de déduire la hauteur d’huile 2 restante et donc le volume d’huile 2 restante. La quantité d’huile consommée correspond à la différence entre le volume initial d’huile 2 présent dans le carter 3 et le volume d’huile 2 restant après la phase de fonctionnement du moteur. Pour cette configuration, il est nécessaire de créer un point de piquage 14 sur le carter 3 afin de relier le capteur de pression différentiel 12 à l’espace interne supérieur 13 situé au-dessus de l’huile 2.
Claims (9)
- REVENDICATIONS1. Procédé de mesure de la consommation d’huile (2) dans un carter (3) monté sur un moteur de véhicule, caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes, - une étape de remplissage initial du carter (3) avec de l’huile (2), - une étape de mesure de la hauteur initiale d’huile (2) dans ledit carter (3), - une étape de détermination du volume initial d’huile (2) dans le carter (3) à partir de cette hauteur initiale, - une étape de fonctionnement du moteur, - une étape d’arrêt du fonctionnent du moteur après une période prédéterminée, - une étape de mesure de la hauteur d’huile (2) dans le carter (3) après ladite étape d’arrêt, - une étape de détermination du volume d’huile (2) restant dans ledit carter (3), - une étape de détermination du volume d’huile (2) consommée durant l’étape de fonctionnement du moteur en soustrayant du volume initial d’huile (2) le volume restant après ladite étape de fonctionnement.
- 2. Procédé de mesure selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’étape de remplissage initial du carter (3) avec de l’huile (2) s’effectue au moyen d’un circuit d’alimentation (8) en huile débouchant dans une ouverture (6) située au niveau d’un fond (5) dudit carter (3).
- 3. Procédé de mesure selon la revendication 2, caractérisé en ce que le circuit d’alimentation (8) en huile comprend une pompe (9) et un débitmètre (10).
- 4. Procédé de mesure selon l’une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que le circuit d’alimentation (8) en huile (2) est doté d’une vanne (11) de fermeture permettant d’interrompre sur commande l’alimentation en huile (2) du carter (3).
- 5. Procédé de mesure selon l’une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que les étapes de mesure de la hauteur d’huile (2) dans le carter (3) s'effectuent au moyen d'un flotteur (7) placé à la surface de l'huile (2) , et en ce que le flotteur (7) est inséré dans un support (15) implanté au niveau de l'ouverture (6).
- 6. Procédé de mesure selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les étapes de mesure de la hauteur d'huile (2) dans le carter (3) s'effectuent au moyen d'un capteur (12) de pression différentielle permettant de mesurer la pression dans un espace (13) supérieur du carter (3) situé au-dessus de l'huile (2).
- 7. Procédé de mesure selon l'une quelconque des revendications l à 6, caractérisé en ce que les étapes de détermination du volume d'huile (2) dans le carter (3) s'effectuent au moyen d'abaques établissant une correspondance entre la hauteur d'huile (2) dans le carter (3) et le volume d'huile (2) présent dans ledit carter (3).
- 8. Procédé de mesure selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il est itératif, ledit procédé se répétant à la fin de chaque phase de fonctionnement du moteur.
- 9. Assemblage d'un carter (3) d'un dispositif de mesure pour la réalisation d'un procédé de mesure selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend un circuit d'alimentation (8) en huile (2) du carter (3) doté d'une vanne (11) de fermeture et un moyen de mesure à choisir parmi un flotteur (7) et un capteur (12) de pression différentielle, et en ce que ledit circuit d'alimentation (8) et ledit moyen de mesure sont implantés au niveau d'une ouverture (6) d'un fond (5) dudit carter (3) initialement obturée par un bouchon et prévue pour assurer une vidange dudit carter (3).
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| US5273134A (en) * | 1991-01-11 | 1993-12-28 | Dana Corporation | Oil consumption measurement system for internal combustion engine |
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