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Abstract

Agencement d’un décanteur centrifuge (10) de gaz de carter de véhicule automobile comprenant un carter (50d) délimitant une chambre de centrifugation annulaire desdits gaz, Caractérisé en ce que ledit décanteur (10) est recouvert par un couvercle (17) délimitant une chambre de refroidissement (21) connectée avec un circuit de refroidissement dudit véhicule. Figure pour l’abrégé : Figure 4

Description

Décanteur centrifuge refroidi
Domaine technique de l’invention
La présente invention concerne un moteur à combustion interne.
La présente invention concerne plus particulièrement un décanteur de gaz huilés issus d’un moteur à combustion interne.
La présente invention concerne plus particulièrement un système de refroidissement du décanteur de gaz.
Etat de la technique
Un véhicule automobile équipé d’un moteur à combustion interne comprend aussi des systèmes de gestion des gaz générés par le fonctionnement dudit moteur.
Dans un moteur à combustion interne, le bloc-cylindres comporte des cylindres fermés, sur le haut, par la culasse, et, sur le bas, par des pistons. Le volume intérieur de chaque cylindre, qui est le lieu de la combustion du carburant et de l’air aspiré par le moteur, est appelé chambre de combustion.
Lorsque le moteur est en fonctionnement, la majeure partie des gaz brûlés s’échappe des chambres de combustion par la ligne d’échappement. Une partie minime de ces gaz brûlés s’échappe néanmoins des chambres de combustion vers le carter d’huile, en passant entre les pistons et les cylindres. Ces gaz brûlés se mêlent alors aux gaz chauds contenus dans le carter d’huile, en augmentant leur pression.
Afin de lubrifier l’ensemble de ses organes, le bloc-moteur comporte par ailleurs des pompes qui sont adaptées à puiser de l’huile chaude dans le carter d’huile pour la projeter sur ses organes. Ces projections d’huile génèrent des particules d’huile, vaporisées ou non, qui se mêlent aux gaz chauds contenus dans le carter d’huile.
Ces gaz chauds, sous pression et chargés d’huile sont communément désignés par l’anglicisme « gaz de blow-by ».
Pour assurer le bon fonctionnement du moteur, il convient alors de séparer les phases liquide et gazeuse des gaz de blow-by afin de récupérer l’huile et de la reverser dans le carter d’huile, de manière à ce qu’elle puisse continuer à exercer la fonction de lubrification à laquelle elle est destinée. Il convient également d’évacuer du carter d’huile une partie des gaz de blow-by afin de diminuer la pression des gaz contenus dans ce carter d’huile.
Pour cela, le moteur comporte un décanteur dans lequel les gaz de blow-by les plus chauds remontent, se condensent puis sont évacués vers l’admission d’air du moteur.
Le décanteur comporte à cet effet des parois intérieures qui délimitent un labyrinthe pour les gaz de blow-by. Les parois de ce labyrinthe forment alors autant de surfaces sur lesquelles les vapeurs d’huile contenues dans les gaz de blow-by se condensent et contre lesquelles les particules d’huile liquide sont projetées. De cette manière, le décanteur permet de récupérer une partie de l’huile contenue dans les gaz de blow-by pour la reverser dans le carter d’huile.
L’efficacité d’un décanteur se mesure alors pour partie en fonction de son aptitude à condenser rapidement les vapeurs d’huile contenues dans les gaz de blow-by.
On connait des décanteurs de gaz de blow-by équipés d’un système de refroidissement apte à refroidir les parois formant un chemin sinueux des gaz afin de favoriser la condensation de l’huile sur lesdites parois et donc la décantation.
La publication FR2973071-A1 divulgue un décanteur de gaz de blow-by comprenant un carter qui délimite une chambre de décantation et un canal de refroidissement un canal de refroidissement pour le passage de liquide de refroidissement, qui est hermétiquement isolé de ladite chambre de décantation.
Un tel agencement du canal de refroidissement impose de concevoir le carter du décanteur avec ledit canal de refroidissement ce qui peut amener des formes complexes et notamment une difficulté d’obtention dudit carter de décanteur.
On connait aussi un décanteur centrifuge comprenant une paroi intérieure d’un carter sur laquelle les particules d’huile sont centrifugées, entourant une hélice et présentant toute forme ou surface permettant la coalescence des particules d’huile en gouttelettes.
L’efficacité d’un tel décanteur centrifuge dépend de la centrifugation des particules d’huile qui peuvent être à température élevée réduisant alors la décantation.
Le but de l’invention est de remédier à ces problèmes et un des objets de l’invention est un décanteur de gaz de blow-by de véhicule automobile avec une efficacité améliorée.
Présentation de l’invention
La présente invention concerne plus particulièrement un agencement d’un décanteur centrifuge de gaz de blow-by de véhicule automobile centrifuge comprenant un carter délimitant une chambre de centrifugation annulaire desdits gaz,
Caractérisé en ce que ledit décanteur est recouvert par un couvercle délimitant une chambre de refroidissement connectée avec un circuit de refroidissement dudit véhicule.
De manière avantageuse, le décanteur de gaz de blow-by est un décanteur centrifuge qui est recouvert par un couvercle qui délimite une chambre de refroidissement connectée avec un circuit de refroidissement du moteur, ledit refroidissement permet de faire baisser la température des gaz de blow-by dans la chambre de circulation ou de centrifugation des gaz délimitée par le carter. L’abaissement de températures permet une séparation des gaz et de l’huile plus efficiente par la centrifugation.
Selon d’autres caractéristiques de l’invention :
-le couvercle coopère avec le carter pour former la chambre de refroidissement.
De manière avantageuse, le couvercle coopère avec le carter du décanteur pour former la chambre de refroidissement. Ladite chambre est donc délimitée par le carter du décanteur et par le couvercle, ce qui réduit la matière pour former la chambre.
-la chambre de refroidissement est annulaire.
De manière avantageuse, la chambre de refroidissement est annulaire comme la chambre de centrifugation. Elles présentent toutes deux une section annulaire sensiblement identique, ladite section annulaire présente un axe confondu avec l’axe de rotation de pales dans la chambre de centrifugation.
-la chambre de refroidissement est parallèle à la chambre de centrifugation.
De manière avantageuse, la chambre de refroidissement est parallèle à la chambre de centrifugation pour permettre un refroidissement uniforme de la paroi séparant les deux chambres.
-la chambre de refroidissement est étanche hydrauliquement.
De manière avantageuse, le carter du décanteur comporte des trottoirs de fixation annulaires et concentriques aptes à recevoir le couvercle. Des joints toriques sont agencés dans lesdits trottoirs pour assurer une étanchéité hydraulique de la chambre de refroidissement.
-le couvercle comprend des conduits s’étendant sensiblement parallèlement à l’axe de la chambre de centrifugation vers l’extérieur du décanteur.
De manière avantageuse, le couvercle comprend des conduits s’étendant sensiblement parallèlement à l’axe de la chambre de centrifugation vers l’extérieur du décanteur pour faciliter la connexion de la chambre de refroidissement.
-les conduits sont connectés à la chambre de refroidissement et au circuit de refroidissement du moteur.
De manière avantageuse, les conduits sont connectés à la chambre de refroidissement et au circuit de refroidissement du moteur de manière externe au moteur et simple.
-le carter de décanteur comprend une rainure annulaire extérieure recouverte par le couvercle.
De manière avantageuse, le carter du décanteur comporte une rainure annulaire extérieure en vis-à-vis du couvercle pour former la chambre de refroidissement en réduisant la matière.
-le couvercle comprend une plaque circulaire plane recouvrant la rainure circulaire.
De manière avantageuse, le couvercle comprend une plaque circulaire plane destinée à être fixée en appui contre le carter du décanteur et recouvrant la rainure circulaire. L’étanchéité est facile à assurer ainsi que l’obtention du couvercle.
-le carter du décanteur est partie d’un carter du moteur.
De manière avantageuse, le carter du décanteur est partie d’un carter du moteur et on participe à la réduction du poids de l’ensemble du groupe motopropulseur comprenant le moteur.
-le carter du moteur est un carter de distribution de moteur thermique.
De manière avantageuse le décanteur ainsi refroidi est partie d’un carter de distribution d’un moteur thermique participant ainsi à la réduction d’encombrement dudit moteur notamment radial par rapport à un axe du moteur confondu avec un axe de rotation d’un vilebrequin du moteur thermique.
Brève description des figures
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit de modes particuliers de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés sur les dessins annexés, dans lesquels :
est une vue schématique d’un carter avec un décanteur centrifuge selon l’invention.
est une vue schématique de coupe longitudinale du décanteur centrifuge.
est une vue schématique du couvercle selon l’invention.
est une vue du carter du décanteur.
Dans la description qui va suivre, des chiffres de référence identiques désignent des pièces identiques ou ayant des fonctions similaires.
De manière connue, afin de réduire ou de limiter les générations de polluants, les véhicules automobiles actuels sont pourvus de système de réduction des sources de polluants.
Les gaz de blow-by (aussi appelés gaz de carter) proviennent principalement des fuites au niveau de la segmentation des moteurs à combustion interne modernes. Ces gaz, une fois dans le carter moteur, se chargent en huile, et deviennent source de désagréments, voire de risques pour le moteur. Ils participent ainsi à la consommation d'huile et génèrent une mise en pression du carter entraînant une dégradation du système catalytique, et sont donc une source de pollution. Il convient donc de réduire cette pollution et un moyen est de séparer l’huile comprise dans ces gaz.
Les gaz de blow by ne sont plus rejetés directement dans l'atmosphère, mais sont réinjectés à l'admission d'air du moteur par un circuit dit de réaspiration.
Avant leur introduction à l'admission d'air, les gaz passent par un décanteur ou déshuileur à chicanes, permettant de retirer la plus grande partie de l'huile qu'ils contiennent.
La description qui suit propose un groupe motopropulseur comportant un moteur thermique ou à combustion interne (non représenté) associé avec une machine électrique 20, ledit moteur thermique comprenant un vilebrequin mobile en rotation autour d’un axe longitudinal X dudit moteur. La description présente un mode de réalisation de l’invention. Celle-ci n’est cependant pas réduite à ce mode.
Le moteur thermique dénommé ICE est couplé avec un moteur électrique ou une machine électrique. La puissance électrique permet d’utiliser le moteur thermique dans des zones de meilleur rendement en augmentant la charge et en stockant le supplément d’énergie dans la batterie. La traction en électrique seul est marginale, surtout parce que la machine électrique est rarement déconnectable du moteur thermique.
Cette hybridation inclut généralement soit un alterno-démarreur de 48 V en P0. Sa puissance varie de 12 kW sous 48 V à environ 40 kW sous quelques centaines de volts, mais n’excède pas la moitié de celle du propulseur thermique.
On peut aussi disposer de prolongateur d’autonomie avec une motorisation hybride comportant un moteur thermique et une machine électrique qui est une génératrice de courant électrique. Le moteur thermique est connecté à la machine électrique et apte à faire tourner le bras d’actionnement du moteur électrique qui pourra alors produire de l’électricité. Cette électricité sera contenue dans une batterie pour être utilisé ensuite par un moteur électrique connecté aux roues du véhicule. Ce type de prolongateur d’économie est connu sous le nom de « Range extender ».
L’encombrement de l’ensemble moteur thermique avec moteur électrique est un problème important notamment l’encombrement radial par rapport à l’axe longitudinal du moteur sensiblement parallèle à l’axe du vilebrequin dudit moteur thermique.
L’invention concerne un groupe motopropulseur comportant un moteur thermique ou à combustion interne (non représenté), ledit moteur thermique comprenant un vilebrequin mobile en rotation autour d’un axe longitudinal X, l’extrémité du vilebrequin débouche d’une face de distribution dudit moteur thermique.
Le moteur thermique est équipé d’un décanteur de gaz de blow-by qui est généralement monté sur une culasse en partie supérieure du moteur.
Afin de réduire l’encombrement notamment radial du moteur par rapport à un axe longitudinal du moteur confondu avec l’axe du vilebrequin, l’invention propose un décanteur agencé dans le prolongement de ladite culasse selon l’axe longitudinal dudit moteur.
Selon la figure 1, le décanteur 10 est un décanteur centrifuge agencé dans la paroi d’un carter de distribution 50 qui recouvre la face de distribution du moteur.
Le carter de distribution comprend une cavité 52 sensiblement cylindrique apte à accueillir un décanteur centrifuge. L’axe de la cavité cylindrique 52 est de manière préférentielle parallèle à l’axe longitudinal X du moteur.
Selon la figure 2, la cavité cylindrique 52 est apte à loger une chambre de centrifugation cylindrique 11. Ladite cavité comprend un orifice de sortie d’huile 53 connecté à un réservoir d’huile du moteur, un orifice de sortie des gaz déshuilés 54 connecté avec le conduit de respiration, les deux orifices sont percés dans la paroi radiale 12 de la chambre, et un troisième orifice 55 de sortie et de ré aspiration des gaz déshuilés.
De manière préférentielle, l’orifice de sortie d’huile est en position basse pour faciliter la sortie de l’huile de la chambre de centrifugation 11.
L’orifice de réaspiration 55 des gaz déshuilés est percé dans une paroi transversale 14 à l’axe de la chambre cylindrique 11, sensiblement en position médiane de ladite paroi 14. Ladite paroi transversale peut être formée par une plaque 14 circulaire montée sur la paroi radiale 12. Le carter de distribution 50 comprend ainsi un conduit de réaspiration 23 des gaz déshuilés apte à ramener les gaz deshuilés vers l’admission du moteur. Ledit conduit peut être connecté par des raccords (non représenté) au circuit d’admission du moteur.
De manière préférentielle, sur la face extérieure 15 de la plaque circulaire 14 opposée à la chambre de centrifugation 11, une rainure annulaire 16 est creusée. Elle est bordée par deux trottoirs de fixation 17i, 17ecirculaires. Les deux trottoirs 17i, 17ecomprennent chacun une rainure circulaire pour accueillir un joint torique 18i, 18ed’étanchéité.
De manière préférentielle, le diamètre extérieur de la rainure circulaire 16 est sensiblement égal voire supérieur au diamètre de la chambre de centrifugation 11. L’axe de la rainure circulaire 16 est confondu avec l’axe de la chambre cylindrique 11 de centrifugation. Ainsi la chambre de centrifugation 11 est parallèle à la rainure annulaire 16.
Selon la figure 4, un couvercle 17 recouvre la face extérieure 15 de la plaque circulaire 14. Le couvercle est formé par une plaque circulaire 18 comprenant des oreilles radiales 19 de fixation qui sont percées pour le passage de moyens de fixation 20. Les moyens de fixation 20 sont par exemple des vis qui sont enfoncées dans le carter du décanteur.
La plaque circulaire 18 du couvercle 17 est fixée en appui sur les joints toriques d’étanchéité 18i, 18epour former une chambre annulaire 21 de refroidissement étanche hydrauliquement.
Selon la figure 3, le couvercle17 comprend deux conduits tubulaires 22e, 22sde liquide de refroidissement qui traversent la plaque circulaire et qui débouchent en vis-à-vis avec la rainure annulaire 16 dans le carter 50ddu décanteur et le troisième conduit tubulaire de réaspiration 23 des gaz traversant également la plaque circulaire 18 du couvercle et la plaque 14 du carter du décanteur pour déboucher de façon médiane dans la chambre de centrifugation 11 par l’orifice de sortie 55 des gaz déshuilés. Ainsi les gaz de blow-by traversent le décanteur centrifuge selon l’axe de la chambre cylindrique de centrifugation depuis la face de distribution du moteur vers le conduit 23 de réaspiration comme représenté avec les flèches de circulation des gaz des figures 1 et 2.
Les deux conduits de liquide de refroidissement 22e, 22ssont connectés au circuit de refroidissement du moteur. Ils permettent la circulation de liquide refroidissement dans la rainure annulaire. Un premier conduit 22eamène le liquide et le second conduit tubulaire 22e, 22sest destiné à la sortie du liquide de refroidissement.
L’objectif est atteint :
Le carter de distribution 50 présente donc une cavité cylindrique 51 pour loger une chambre cylindrique de centrifugation 11 du décanteur centrifuge 10. Ledit carter forme avec un couvercle 17 une chambre de refroidissement 21 étanche hydrauliquement, parallèle à la chambre de centrifugation 11 et présentant de manière préférentielle un diamètre extérieur supérieur ou égal à celui de la chambre de centrifugation pour permettre un refroidissement optimal des gaz dans la chambre de centrifugation 11.
Le décanteur 10 est ainsi agencé pour réduire sensiblement l’encombrement notamment radial du moteur.
Les gaz de blow-by entrant dans la chambre de centrifugation 11 sont refroidis au contact de la paroi 14 et la centrifugation peut être plus efficace.
Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas aux seules formes d'exécution de cette prise, décrites ci-dessus à titre d'exemples, elle en embrasse au contraire toutes les variantes.
Le couvercle 17 peut par exemple porter des parois annulaires pour former la chambre de refroidissement.

Claims (11)

  1. Agencement d’un décanteur centrifuge (10) de gaz de blow-by de véhicule automobile comprenant un carter (50d) délimitant une chambre de centrifugation (11) annulaire desdits gaz,
    Caractérisé en ce que ledit décanteur (10) est recouvert par un couvercle (17) délimitant une chambre de refroidissement (21) connectée avec un circuit de refroidissement dudit véhicule.
  2. Agencement du décanteur (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le couvercle (17) coopère avec le carter (50d) pour former la chambre de refroidissement (21).
  3. Agencement du décanteur (10) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la chambre de refroidissement (21) est annulaire.
  4. Agencement du décanteur (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la chambre de refroidissement (21) est parallèle à la chambre de centrifugation (11).
  5. Agencement du décanteur (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la chambre de refroidissement (21) est étanche hydrauliquement.
  6. Agencement du décanteur (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le couvercle (17) comprend des conduits (22e, 22s, 23) s’étendant sensiblement parallèlement à l’axe de la chambre de centrifugation (21) vers l’extérieur du décanteur (10).
  7. Agencement du décanteur (10) selon la revendication 6, caractérisé en ce que les conduits (22e, 22s) sont connectés à la chambre de refroidissement (21) et au circuit de refroidissement du moteur.
  8. Agencement du décanteur (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le carter de décanteur (50d) comprend une rainure annulaire (16) extérieure recouverte par le couvercle (17).
  9. Agencement du décanteur (10) selon la revendication 8, caractérisé en ce que le couvercle (17) comprend une plaque circulaire (18) recouvrant la rainure circulaire (16).
  10. Agencement du décanteur (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le carter du décanteur (50d) est partie d’un carter du moteur.
  11. Agencement du décanteur (10) selon la revendication 10, caractérisé en ce que le carter du moteur est un carter de distribution (50) de moteur thermique.
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