FR3139599A1 - INTERNAL COMBUSTION ENGINE COMPRISING A CYLINDER CRANKCASE AND OIL NOZZLES FORMING A SINGLE PART - Google Patents

INTERNAL COMBUSTION ENGINE COMPRISING A CYLINDER CRANKCASE AND OIL NOZZLES FORMING A SINGLE PART Download PDF

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Abstract

L’invention concerne un moteur à combustion interne destiné à un véhicule automobile, ledit moteur comportant un carter-cylindres (1) présentant une pluralité de cylindres (2a, 2b, 2c) et un circuit de refroidissement d’huile destiné à la circulation d’huile caractérisé en ce que chaque cylindre (2a, 2b, 2c) comprend un gicleur d’huile (3a, 3b, 3c) relié audit circuit de refroidissement, lesdits gicleurs (3a, 3b, 3c) formant une seule et même pièce avec le carter-cylindres (1), chaque gicleur (3a, 3b, 3c) comprenant une entrée présentant un diamètre intérieur et une sortie présentant un diamètre intérieur, chaque gicleur (3a, 3b, 3c) présentant une réduction de diamètre en forme de cône comprise entre l’entrée et la sortie. Figure 1The invention relates to an internal combustion engine intended for a motor vehicle, said engine comprising a cylinder block (1) having a plurality of cylinders (2a, 2b, 2c) and an oil cooling circuit intended for the circulation of oil characterized in that each cylinder (2a, 2b, 2c) comprises an oil nozzle (3a, 3b, 3c) connected to said cooling circuit, said nozzles (3a, 3b, 3c) forming a single part with the cylinder block (1), each nozzle (3a, 3b, 3c) comprising an inlet having an internal diameter and an outlet having an internal diameter, each nozzle (3a, 3b, 3c) having a cone-shaped reduction in diameter between the entrance and the exit. Figure 1

Description

MOTEUR A COMBUSTION INTERNE COMPORTANT UN CARTER-CYLINDRES ET DES GICLEURS D’HUILE FORMANT UNE SEULE ET MEME PIECEINTERNAL COMBUSTION ENGINE COMPRISING A CYLINDER CRANKCASE AND OIL NOZZLES FORMING A SINGLE PART

L’invention concerne un moteur à combustion interne pour véhicule automobile comportant un carter-cylindres comprenant une pluralité de cylindres, chaque cylindre comportant un gicleur d’huile.The invention relates to an internal combustion engine for a motor vehicle comprising a cylinder block comprising a plurality of cylinders, each cylinder comprising an oil nozzle.

Il est connu de l’art antérieur des moteurs à combustion interne comportant un carter-cylindres comprenant des gicleurs d’huile en communication avec le système de refroidissement du moteur. L’huile est injectée dans chaque cylindre par l’intermédiaire des gicleurs de manière à refroidir les chambres et les pistons. Par exemple, on connaît le document EP-A1-2093398 dans lequel il est décrit un circuit hydraulique d'un moteur à combustion interne. Dans le circuit hydraulique d'un moteur servant de moteur à combustion interne, l'huile est stockée dans un carter d'huile prévu à la partie inférieure d'un bloc moteur. L'huile stockée dans le carter d'huile est fournie à une pompe à huile à travers une crépine d'huile pour éliminer les substances étrangères. La pompe à huile est entraînée par la puissance motrice du moteur et met l'huile sous pression. L'huile sous pression est refroidie dans un refroidisseur d'huile. L'huile refroidie est filtrée par un filtre à huile. Une partie de l'huile évacuée de la pompe à huile lubrifie une chaîne de distribution et est renvoyée au carter d'huile. L'huile ayant traversé le filtre à huile et ayant la pression d'huile appliquée est fournie à un trou d'huile principal. Le trou d'huile principal s'étend à diverses parties du moteur. Une partie de l'huile dans le trou d'huile principal est fournie aux jets de piston (jets d'huile), et en outre, injectée vers un piston. L'huile ayant refroidi et lubrifié le piston est renvoyée au carter d'huile. L'huile fournie au trou d'huile principal est dirigée vers un tourillon de manivelle et lubrifie le tourillon de manivelle. De plus, l'huile ayant un maneton lubrifié lubrifie une bielle et un tendeur de chaîne, et est renvoyée au carter d'huile. L'huile dans le trou d'huile principal lubrifie un arbre d'équilibrage, puis est renvoyée au carter d'huile. L'huile dans le trou d'huile principal est fournie à une culasse. Une partie de l'huile dans la culasse lubrifie un tourillon de came et un régleur de jeu, et est renvoyée au carter d'huile. L'huile dans la culasse est également fournie à une soupape de commande d'huile et utilisée pour modifier le calage des soupapes d'admission et/ou d'échappement. De plus, l'huile dans la culasse est fournie à une douche à huile et à un culbuteur, puis est renvoyée au carter d'huile. Il est décrit en outre un bloc-cylindres qui est un corps métallique et qui comporte une pluralité d'alésages prévus pour s'aligner dans une direction. Le bloc-cylindres est appliqué à un moteur de type quatre cylindres en ligne, mais il peut être appliqué à divers types de moteur tels qu'un type en ligne, un type parallèle, un type en V, un moteur en W -type, ou un type opposé horizontalement. Le bloc-cylindres est conçu non seulement pour un moteur à essence, mais également pour un moteur diesel. En outre, n'importe quel nombre d'alésages peut être prévu dans un bloc-cylindres si un ou plusieurs alésages sont prévus. Un jet d'huile arrière servant de partie d'alimentation en huile est prévu sur le côté surface inférieure du bloc-cylindres. Le jet d'huile arrière a une buse avant et une buse arrière, et de l'huile est injectée à partir de chaque buse. Le quatrième jet d'huile arrière depuis l'avant n'a qu'une seule buse avant. Les premier à troisième jets d'huile arrière depuis l'avant ont des buses arrière afin de favoriser le refroidissement d'une région entre des alésages adjacents. En conséquence, le refroidissement d'une région entre les alésages est obtenu.Internal combustion engines comprising a cylinder block comprising oil jets in communication with the engine cooling system are known from the prior art. Oil is injected into each cylinder via the jets in order to cool the chambers and pistons. For example, we know the document EP-A1-2093398 in which a hydraulic circuit of an internal combustion engine is described. In the hydraulic circuit of an engine serving as an internal combustion engine, the oil is stored in an oil pan provided in the lower part of an engine block. Oil stored in the oil pan is supplied to an oil pump through an oil strainer to remove foreign substances. The oil pump is driven by the motive power of the engine and pressurizes the oil. The pressurized oil is cooled in an oil cooler. The cooled oil is filtered by an oil filter. Some of the oil discharged from the oil pump lubricates a timing chain and is returned to the oil pan. Oil having passed through the oil filter and having oil pressure applied is supplied to a main oil hole. The main oil hole extends to various parts of the engine. Part of the oil in the main oil hole is supplied to the piston jets (oil jets), and further, injected to a piston. The oil having cooled and lubricated the piston is returned to the oil pan. Oil supplied to the main oil hole is directed to a crank journal and lubricates the crank journal. Additionally, oil having a lubricated crank pin lubricates a connecting rod and a chain tensioner, and is returned to the oil pan. Oil in the main oil hole lubricates a balance shaft, then is returned to the oil pan. Oil in the main oil hole is supplied to a cylinder head. Some of the oil in the cylinder head lubricates a cam journal and lash adjuster, and is returned to the oil pan. Oil in the cylinder head is also supplied to an oil control valve and used to change the timing of the intake and/or exhaust valves. Additionally, the oil in the cylinder head is supplied to an oil shower and rocker arm, and then returned to the oil pan. Further disclosed is a cylinder block which is a metal body and which has a plurality of bores provided to align in one direction. The cylinder block is applied to in-line four-cylinder type engine, but it can be applied to various engine types such as in-line type, parallel type, V-type, W-type engine, or a horizontally opposed type. The cylinder block is designed not only for a gasoline engine, but also for a diesel engine. Additionally, any number of bores may be provided in a cylinder block if one or more bores are provided. A rear oil jet serving as an oil supply part is provided on the lower surface side of the cylinder block. The rear oil jet has a front nozzle and a rear nozzle, and oil is injected from each nozzle. The fourth rear oil jet from the front has only one front nozzle. The first to third rear oil jets from the front have rear nozzles to promote cooling of a region between adjacent bores. As a result, cooling of a region between the bores is achieved.

L’inconvénient d’une telle intégration de buses, ou également appelées gicleurs ou même graisseurs, est que les gicleurs sont assemblés par vissage de fixations au carter-cylindres. Il s’agit d’un processus d’assemblage complexe. En outre, les fixations peuvent se desserrer à l’usage ou être mal serrées lors de l’assemblage entraînant ainsi un défaut de lubrification et donc de refroidissement.The disadvantage of such an integration of nozzles, or also called nozzles or even lubricators, is that the nozzles are assembled by screwing fasteners to the cylinder block. This is a complex assembly process. In addition, the fasteners may loosen during use or be poorly tightened during assembly, resulting in a lack of lubrication and therefore cooling.

L’objectif de la présente invention est de remédier à ces inconvénients en proposant un moteur à combustion interne comportant un carter-cylindres présentant une configuration permettant de supprimer les opérations de montage des gicleurs.The objective of the present invention is to remedy these drawbacks by proposing an internal combustion engine comprising a cylinder block having a configuration making it possible to eliminate the nozzle assembly operations.

Pour atteindre cet objectif, l’invention propose un moteur à combustion interne destiné à un véhicule automobile, ledit moteur comportant un carter-cylindres présentant une pluralité de cylindres et un circuit de refroidissement d’huile destiné à la circulation d’huile caractérisé en ce que chaque cylindre comprend un gicleur d’huile relié audit circuit de refroidissement, lesdits gicleurs formant une seule et même pièce avec le carter-cylindres, chaque gicleur comprenant une entrée présentant un diamètre intérieur et une sortie présentant un diamètre intérieur, chaque gicleur présentant une réduction de diamètre en forme de cône comprise entre l’entrée et la sortie.To achieve this objective, the invention proposes an internal combustion engine intended for a motor vehicle, said engine comprising a cylinder block having a plurality of cylinders and an oil cooling circuit intended for the circulation of oil characterized in that that each cylinder comprises an oil nozzle connected to said cooling circuit, said nozzles forming a single part with the cylinder block, each nozzle comprising an inlet having an internal diameter and an outlet having an internal diameter, each nozzle having an reduction in cone-shaped diameter between the inlet and outlet.

Grâce à l’invention, on supprime les opérations d’assemblage des gicleurs au moyen de fixations. On supprime également certaines opérations d’usinage sur le carter-cylindres. La lubrifaction et le refroidissement sont en outre améliorés permettant ainsi une réduction des émissions de dioxyde de carbone et une diminution des cliquetis.Thanks to the invention, the nozzle assembly operations using fixings are eliminated. Certain machining operations on the cylinder block are also eliminated. Lubrication and cooling are also improved, reducing carbon dioxide emissions and reducing knocking.

Avantageusement, la réduction de diamètre en forme de cône présente un angle au sommet compris entre 40° et 120°.Advantageously, the cone-shaped reduction in diameter has an apex angle of between 40° and 120°.

Cela a pour avantage d’améliorer la lubrification du moteur à combustion interne.This has the advantage of improving the lubrication of the internal combustion engine.

Avantageusement, l’angle au sommet est compris entre 60° et 100°.Advantageously, the angle at the top is between 60° and 100°.

De préférence, l’entrée comporte une pluralité de canaux.Preferably, the input includes a plurality of channels.

De cette manière, il est créé un tourbillon ayant pour effet d’améliorer la lubrification.In this way, a swirl is created which has the effect of improving lubrication.

De préférence, l’entrée comporte un premier canal, un deuxième canal et un troisième canal.Preferably, the input comprises a first channel, a second channel and a third channel.

De préférence, le deuxième canal est disposé au centre du gicleur et les premier et troisième canaux sont disposés à la périphérie du gicleur.Preferably, the second channel is arranged in the center of the nozzle and the first and third channels are arranged at the periphery of the nozzle.

Avantageusement, la sortie comporte un pulvérisateur.Advantageously, the outlet includes a sprayer.

Cela a pour effet de pulvériser l’huile de manière à former un brouillard qui permet d’améliorer la lubrification.This has the effect of atomizing the oil to form a mist which improves lubrication.

De préférence, le pulvérisateur comporte une pluralité de trous.Preferably, the sprayer has a plurality of holes.

De préférence, le pulvérisateur comporte sept trous.Preferably, the sprayer has seven holes.

L’invention sera davantage détaillée par la description de modes de réalisation non limitatifs, et sur la base des figures annexées illustrant des variantes de l’invention, dans lesquelles :

  • illustre schématiquement une vue partielle, en perspective, d’un carter-cylindres d’un moteur à combustion interne selon un mode de réalisation préféré de la présente invention, chaque cylindre comportant un gicleur ;
  • illustre schématiquement une vue en coupe d’un gicleur de cylindre illustré sur la ;
  • illustre schématiquement une vue de côté de la sortie du gicleur représenté sur la ;
  • illustre schématiquement une vue en coupe d’un gicleur selon un mode de réalisation alternatif.
The invention will be further detailed by the description of non-limiting embodiments, and on the basis of the appended figures illustrating variants of the invention, in which:
  • schematically illustrates a partial perspective view of a cylinder block of an internal combustion engine according to a preferred embodiment of the present invention, each cylinder comprising a nozzle;
  • schematically illustrates a sectional view of a cylinder nozzle illustrated in the ;
  • schematically illustrates a side view of the nozzle outlet shown on the ;
  • schematically illustrates a sectional view of a nozzle according to an alternative embodiment.

Il est illustré schématiquement sur la une vue partielle, en perspective, d’un carter-cylindres 1 d’un moteur à combustion interne selon la présente invention. Le moteur à combustion interne comporte trois cylindres, également appelés chambres. Dans un autre mode de réalisation, le moteur à combustion interne comporte quatre cylindres. Le moteur peut, dans d’autres alternatives, comporter un, deux ou plus de quatre cylindres. Il est illustré, sur la , un premier cylindre 2a, un deuxième cylindre 2b et un troisième cylindre 2c. Le premier cylindre 2a comporte un gicleur 3a, le deuxième cylindre 2b comporte un gicleur 3b et le troisième cylindre 2c comporte un gicleur 3c. Chaque cylindre comporte un piston (non représenté) présentant une jupe (non représentée). Chaque piston effectue un mouvement de va et vient dans le cylindre, et est couplé à une bielle transmettant la puissance motrice à un vilebrequin. Chaque gicleur injecte de l’huile, via le système de refroidissement, dans la jupe de piston afin de le refroidir. Le gicleur 3a du premier cylindre 2a est directement intégré au carter-cylindres 1. Le gicleur 3a et le carter-cylindres 1 forment ainsi une seule et même pièce, obtenue, par exemple, par fonderie. Le gicleur 3b du deuxième cylindre 2b et le gicleur 3c du troisième cylindre 2c forment également une seule et même pièce avec le carter-cylindres 1.It is illustrated schematically on the a partial perspective view of a cylinder block 1 of an internal combustion engine according to the present invention. The internal combustion engine has three cylinders, also called chambers. In another embodiment, the internal combustion engine has four cylinders. The engine may, in other alternatives, have one, two or more four cylinders. It is illustrated, on the , a first cylinder 2a, a second cylinder 2b and a third cylinder 2c. The first cylinder 2a has a nozzle 3a, the second cylinder 2b has a nozzle 3b and the third cylinder 2c has a nozzle 3c. Each cylinder has a piston (not shown) having a skirt (not shown). Each piston moves back and forth in the cylinder, and is coupled to a connecting rod transmitting the motive power to a crankshaft. Each jet injects oil, via the cooling system, into the piston skirt in order to cool it. The nozzle 3a of the first cylinder 2a is directly integrated into the cylinder block 1. The nozzle 3a and the cylinder block 1 thus form a single part, obtained, for example, by foundry. The nozzle 3b of the second cylinder 2b and the nozzle 3c of the third cylinder 2c also form a single part with the cylinder block 1.

En référence maintenant à la , il est illustré une vue en coupe axiale du gicleur 3a du premier cylindre 2a. Le gicleur 3b du deuxième cylindre 2b et le gicleur 3c du troisième cylindre 2c présentent une vue en coupe sensiblement identiques. Le gicleur 3a comprend une entrée 5 présentant un diamètre d’entrée D intérieur et une sortie 6 présentant un diamètre de sortie d intérieur. Le flux d’huile circule de l’entrée 5 vers la sortie 6, le flux est représenté par des flèches sur la . Le diamètre d’entrée D est égal à 4 à 8 fois le diamètre de sortie d. Le gicleur 3a comporte en outre une réduction de diamètre 7 en forme de cône comprise entre l’entrée 5 et la sortie 6 du gicleur 3a. De préférence, la réduction de diamètre 7 présente un angle au sommet compris entre 40° et 120°, voire entre 60° et 100°. Le gicleur 3a comporte également un pulvérisateur 8 que l’on peut mieux voir sur la . De préférence, le pulvérisateur 8 comporte sept trous permettant de pulvériser l’huile en fines gouttelettes, pour créer un brouillard, de manière à améliorer le refroidissement. Un trou est disposé au centre du gicleur 3a et les six autres trous sont agencés à la périphérie du gicleur 3a.Referring now to the , there is illustrated an axial sectional view of the nozzle 3a of the first cylinder 2a. The nozzle 3b of the second cylinder 2b and the nozzle 3c of the third cylinder 2c have a substantially identical sectional view. The nozzle 3a comprises an inlet 5 having an interior inlet diameter D and an outlet 6 having an interior outlet diameter D. The oil flow circulates from inlet 5 to outlet 6, the flow is represented by arrows on the . The inlet diameter D is equal to 4 to 8 times the outlet diameter d. The nozzle 3a further comprises a reduction in diameter 7 in the shape of a cone between the inlet 5 and the outlet 6 of the nozzle 3a. Preferably, the diameter reduction 7 has an apex angle of between 40° and 120°, or even between 60° and 100°. The nozzle 3a also includes a sprayer 8 which can be better seen on the . Preferably, the sprayer 8 has seven holes allowing the oil to be sprayed into fine droplets, to create a mist, so as to improve cooling. A hole is arranged in the center of the nozzle 3a and the other six holes are arranged on the periphery of the nozzle 3a.

En référence maintenant à la , il est illustré une vue en coupe d’un gicleur 3a’ selon un mode de réalisation alternatif. Le gicleur 3a’ comporte une entrée 5’ présentant un diamètre d’entrée D’et une sortie 6’ présentant un diamètre de sortie d’. Le flux d’huile circule de l’entrée 5’ vers la sortie 6’. Il est représenté par des flèches sur la . L’entrée 5’ comporte un premier canal 10 présentant un diamètre intérieur D10, un deuxième canal 11 présentant un diamètre intérieur D11 et un troisième canal 12 présentant un diamètre intérieur D12. Le deuxième canal 11 est disposé de manière centrale et les premier et troisième canaux 10, 12 sont disposés à la périphérie du gicleur 3a’. Le diamètre d’entrée D’ est égal à 3 à 4 fois le diamètre de sortie d’. Le gicleur 3a’ comporte en outre une réduction de diamètre 7’ en forme de cône comprise entre l’entrée 5’ et la sortie 6’ du gicleur 3a’. De préférence, la réduction de diamètre 7’ présente un angle au sommet compris entre 40° et 120°, voire entre 60° et 100°. Une telle configuration permet de procurer à l’huile un tourbillon permettant par conséquent un refroidissement amélioré.
Referring now to the , there is illustrated a sectional view of a nozzle 3a' according to an alternative embodiment. The nozzle 3a' has an inlet 5' having an inlet diameter D' and an outlet 6' having an outlet diameter d'. The oil flow circulates from inlet 5' to outlet 6'. It is represented by arrows on the . The inlet 5' comprises a first channel 10 having an internal diameter D10, a second channel 11 having an internal diameter D11 and a third channel 12 having an internal diameter D12. The second channel 11 is arranged centrally and the first and third channels 10, 12 are arranged at the periphery of the nozzle 3a'. The inlet diameter D' is equal to 3 to 4 times the outlet diameter d'. The nozzle 3a' further comprises a cone-shaped diameter reduction 7' between the inlet 5' and the outlet 6' of the nozzle 3a'. Preferably, the diameter reduction 7' has an apex angle of between 40° and 120°, or even between 60° and 100°. Such a configuration makes it possible to provide the oil with a swirl, therefore allowing improved cooling.

Claims (10)

Moteur à combustion interne destiné à un véhicule automobile, ledit moteur comportant un carter-cylindres (1) présentant une pluralité de cylindres (2a, 2b, 2c) et un circuit de refroidissement d’huile destiné à la circulation d’huile caractérisé en ce que chaque cylindre (2a, 2b, 2c) comprend un gicleur d’huile (3a, 3b, 3c) relié audit circuit de refroidissement, lesdits gicleurs (3a, 3b, 3c) formant une seule et même pièce avec le carter-cylindres (1), chaque gicleur (3a, 3b, 3c) comprenant une entrée (5, 5’) présentant un diamètre intérieur (D, D’) et une sortie (6, 6’) présentant un diamètre intérieur (d, d’), chaque gicleur (3a, 3b, 3c) présentant une réduction de diamètre en forme de cône (7, 7’) comprise entre l’entrée (5, 5’) et la sortie (6, 6’).Internal combustion engine intended for a motor vehicle, said engine comprising a cylinder block (1) having a plurality of cylinders (2a, 2b, 2c) and an oil cooling circuit intended for the circulation of oil characterized in that that each cylinder (2a, 2b, 2c) comprises an oil nozzle (3a, 3b, 3c) connected to said cooling circuit, said nozzles (3a, 3b, 3c) forming a single part with the cylinder block ( 1), each nozzle (3a, 3b, 3c) comprising an inlet (5, 5') having an internal diameter (D, D') and an outlet (6, 6') having an internal diameter (d, d') , each nozzle (3a, 3b, 3c) having a cone-shaped reduction in diameter (7, 7') between the inlet (5, 5') and the outlet (6, 6'). Moteur selon la revendication 1 caractérisé en ce que la réduction de diamètre en forme de cône (7, 7’) présente un angle au sommet compris entre 40° et 120°.Motor according to claim 1 characterized in that the cone-shaped diameter reduction (7, 7') has an apex angle of between 40° and 120°. Moteur selon la revendication 2 caractérisé en ce que l’angle au sommet est compris entre 60° et 100°.Motor according to claim 2 characterized in that the apex angle is between 60° and 100°. Moteur selon l’une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que l’entrée (5’) comporte une pluralité de canaux (10, 11, 12).Motor according to any one of claims 1 to 3 characterized in that the input (5') comprises a plurality of channels (10, 11, 12). Moteur selon la revendication 4 caractérisé en ce que l’entrée (5’) comporte un premier canal (10), un deuxième canal (11) et un troisième canal (12).Motor according to claim 4 characterized in that the inlet (5') comprises a first channel (10), a second channel (11) and a third channel (12). Moteur selon la revendication 5 caractérisé en ce que le deuxième canal (11) est disposé au centre du gicleur (3a’) et les premier et troisième canaux (10, 12) sont disposés à la périphérie du gicleur (3a’).Motor according to claim 5 characterized in that the second channel (11) is arranged in the center of the nozzle (3a’) and the first and third channels (10, 12) are arranged at the periphery of the nozzle (3a’). Moteur selon l’une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que la sortie (6) comporte un pulvérisateur (8).Motor according to any one of claims 1 to 3 characterized in that the outlet (6) comprises a sprayer (8). Moteur selon la revendication 7 caractérisé en ce que le pulvérisateur (8) comporte une pluralité de trous (9).Motor according to claim 7 characterized in that the sprayer (8) has a plurality of holes (9). Moteur selon la revendication 8 caractérisé en ce que le pulvérisateur (8) comporte sept trous (9).Motor according to claim 8 characterized in that the sprayer (8) has seven holes (9). Moteur selon la revendication 9 caractérisé en ce que l’un des trous est disposé au centre du gicleur (3a) et les autres trous sont disposés à la périphérie du gicleur (3a).
Motor according to claim 9 characterized in that one of the holes is arranged in the center of the nozzle (3a) and the other holes are arranged at the periphery of the nozzle (3a).
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