FR2804477A1 - Motor vehicle internal combustion engine crankcase breather has gap defined between vaned rotor with oil channeling chutes and connected to gas discharge passage - Google Patents

Motor vehicle internal combustion engine crankcase breather has gap defined between vaned rotor with oil channeling chutes and connected to gas discharge passage Download PDF

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Abstract

The motor vehicle combustion engine crankcase breather has a gap (9) defined between a rotating internal component of the engine and the inner surface of the crankcase (7). The rotating component supports a rotor with curved vanes to collect and return oil to the crankcase. The vanes are curved with the outer part of the blade leading the inner part. The vane (14) chutes connect to a passage (20) for discharge of gas formed axially with the rotating component.

Description

<U>Dispositif d'évacuation des gaz du carter</U> <U>d'un moteur à combustion</U> interne La présente invention concerne un dispositif d'évacuation des gaz du carter d'un moteur à combustion interne qui s'échappent des chambres de combustion en passant entre les pistons et les chemises de pistons. The present invention relates to a device for evacuating the gases from the crankcase of an internal combustion engine which can be used to evacuate the gases from the crankcase of an internal combustion engine. escape from the combustion chambers passing between the pistons and the piston liners.

Ces gaz contenant des vapeurs d'huile et des particules d'huile, on a déjà proposé, dans les brevets DE-A-2 37 128 et DE-A- 196 07 919, des dispositifs d'extraction rotatifs utilisant la force centrifuge, montés sur un organe tournant du moteur et ayant pour objectif d'évacuer les gaz par un canal prévu axialement à l'organe rotatif au travers du carter en tentant de séparer les particules ou gouttelettes d'huile. These gases containing oil vapors and oil particles, it has already been proposed in DE-A-2,378,128 and DE-A-196 07 919, rotary extraction devices using centrifugal force, mounted on a rotating member of the engine and for the purpose of evacuating the gases by a channel provided axially to the rotary member through the casing while attempting to separate the particles or droplets of oil.

Il s'avère cependant que les solutions proposées sont relativement peu efficaces car les débits d'évacuation des gaz sont faibles et les gaz évacués restent chargés de particules ou de gouttelettes d'huile.  However, it turns out that the proposed solutions are relatively inefficient because the gas discharge rates are low and the evacuated gases remain charged particles or oil droplets.

La présente invention a au contraire pour but de proposer un dispositif pour évacuer les gaz du carter d'un moteur à combustion interne qui permette en même temps d'améliorer l'écoulement des gaz en minimisant les pertes de charge, d'améliorer la séparation des gaz et des particules ou gouttelettes d'huile de façon à les maintenir dans le carter. The object of the present invention is instead to propose a device for evacuating the gases from the casing of an internal combustion engine which at the same time makes it possible to improve the gas flow by minimizing pressure losses, to improve the separation gases and particles or oil droplets so as to maintain them in the crankcase.

Le dispositif d'extraction selon l'invention comprend, dans un espace situé entre une face latérale d'un organe tournant du moteur disposé dans ledit carter et une face intérieure de ce carter, une roue portée par ledit organe tournant et comprenant un plateau présentant latéralement une multiplicité d'ailettes déterminant entre elles des couloirs incurvés s'étendant de l'intérieur vers l'extérieur et dont la partie extérieure est en retard par rapport à la partie intérieure, lesdits couloirs communiquant avec un canal d'évacuation des gaz ménagé dans ledit carter axialement audit organe tournant. The extraction device according to the invention comprises, in a space located between a lateral face of a rotating member of the engine disposed in said housing and an inner face of this housing, a wheel carried by said rotating member and comprising a plate having laterally a plurality of fins defining between them curved corridors extending from the inside to the outside and whose outer portion is late relative to the inner portion, said corridors communicating with a channel for evacuation of gases in said casing axially to said rotating member.

Selon une exécution de l'invention, ledit plateau est accolé à ladite face latérale dudit organe tournant et lesdites ailettes s'étendent vers ladite face intérieure dudit carter et présentent un bord situé à proximité de cette face intérieure. According to one embodiment of the invention, said plate is attached to said side face of said rotating member and said fins extend towards said inner face of said housing and have an edge located near this inner face.

Selon l'invention, ladite face intérieure dudit carter peut avantageusement comprendre au moins une nervure annulaire en saillie et edites ailettes présentent des encoches dans lesquelles pénètre ladite nervure annulaire. According to the invention, said inner face of said housing may advantageously comprise at least one annular rib projecting and fin edits have notches into which penetrates said annular rib.

Selon l'invention, le dispositif d'extraction peut avantageusement comprendre une bague montée dans ledit canal et présentant, à l'intérieur dudit carter, une partie annulaire recourbée vers l'extérieur de façon à former une gouttière annulaire située au bord intérieur de ladite face intérieure dudit carter. According to the invention, the extraction device may advantageously comprise a ring mounted in said channel and having, inside said casing, an annular portion bent outwardly so as to form an annular groove located at the inner edge of said inner face of said housing.

Selon une autre exécution de l'invention, ledit plateau est à distance de ladite face latérale dudit organe tournant et à proximité de ladite face intérieure dudit carter, lesdites ailettes s'étendant vers ledit organe tournant et présentant un bord accolé à ladite face latérale de cet organe tournant et ledit plateau présentant un passage traversant axial. According to another embodiment of the invention, said plate is at a distance from said lateral face of said rotating member and close to said inner face of said casing, said fins extending towards said rotating member and having an edge attached to said lateral face of said this rotating member and said plate having an axial through passage.

Selon l'invention, ledit plateau peut avantageusement présenter un rebord annulaire en saillie engagé dans ledit canal d'évacuation. According to the invention, said plate may advantageously have a projecting annular flange engaged in said evacuation channel.

Selon l'invention, un joint d'étanchéité est de préférence placé entre ledit plateau et ledit carter. According to the invention, a seal is preferably placed between said plate and said housing.

Selon l'invention, lesdites ailettes présentent de préférence une épaisseur sensiblement constante. According to the invention, said fins preferably have a substantially constant thickness.

Selon l'invention, lesdits couloirs présentent de préférence une largeur dans le sens circonférentiel allant en croissant de l'intéreur vers l'extérieur. According to the invention, said corridors preferably have a width in the circumferential direction increasing from the interior to the outside.

Selon l'invention, ledit organe tournant présente de préférence une partie centrale en saillie par rapport à sa surface latérale précitée, cette partie en saillie présentant une surface périphérique dont la section longitudinale est concave de façon à dévier les gaz issus desdits couloirs vers ledit canal d'évacuation. According to the invention, said rotating member preferably has a central portion projecting from its aforementioned lateral surface, this protruding portion having a peripheral surface whose longitudinal section is concave so as to deflect the gases from said passages towards said channel discharge.

La présente invention sera mieux comprise à l'étude de dispositifs pour évacuer les gaz du carter d'un moteur à combustion interne, décrits à titre d'exemples non limitatifs et illustrés par le dessin sur lequel - la figure 1 représente une coupe longitudinale d'un premier dispositif selon la présente invention installé dans un carter de moteur à combustion interne ; - la figure 2 représente une coupe radiale selon II-II du dispositif de la figure 1 ; - la figure 3 représente une coupe radiale selon III-III du dispositif de la figure 1 ; - et la figure 4 représente une coupe longitudinale d'un second dispositif selon la présente invention invention installé dans un carter de moteur à combustion interne. The present invention will be better understood in the study of devices for evacuating the gases from the casing of an internal combustion engine, described by way of non-limiting examples and illustrated by the drawing in which - FIG. 1 represents a longitudinal section of FIG. a first device according to the present invention installed in an internal combustion engine casing; - Figure 2 shows a radial section along II-II of the device of Figure 1; FIG. 3 represents a radial section on III-III of the device of FIG. 1; and FIG. 4 represents a longitudinal section of a second device according to the present invention installed in an internal combustion engine casing.

En se reportant aux figures 1 à 3, on voit qu'on a représenté une partie d'un moteur à combustion interne 1 qui comprend un carter 2 à l'intérieur duquel est installé un arbre rotatif 3 qui porte à son extrémité un pignon 4 d'entraînement par exemple d'une pompe à injection par l'intermédiaire d'une pignon 5. Referring to Figures 1 to 3, we see that there is shown a portion of an internal combustion engine 1 which comprises a housing 2 within which is installed a rotary shaft 3 which carries at its end a pinion 4 driving example of an injection pump via a pinion 5.

Le carter 2 présente une paroi 6 qui s'étend radialement à l'arbre 3 et qui présente une face radiale intérieure 7 située en vis-à- vis et à distance d'une face latérale 8 du pignon 4, de telle sorte que la face intérieure 7 du carter 2 et la face latérale 8 du pignon 4 déterminent entre elles un espace 9. The casing 2 has a wall 6 which extends radially to the shaft 3 and which has an inner radial face 7 situated opposite and at a distance from a lateral face 8 of the pinion 4, so that the inner face 7 of the casing 2 and the lateral face 8 of the pinion 4 define between them a space 9.

Dans cet espace 9 est disposé un dispositif 10 d'extraction des gaz qui comprend une roue annulaire 11 portée par le pignon 4. Cette roue 11 comprend un plateau 12, en forme de rondelle, qui est accolé à une partie radiale annulaire 8a de la face latérale 8 du pignon 4 et fixée à ce dernier par l'intermédiaire de vis longitudinales 13. La roue 11 présente en outre une multiplicité d'ailettes 14 formées en saillie sur le plateau 12 de façon à s'étendre vers la face radiale intérieure 7 du carter 2, ces ailettes 14 présentant un bord 15 disposé à proximité et à faible distance de la face intérieure 7. In this space 9 is disposed a device 10 for extracting gases which comprises an annular wheel 11 carried by the pinion 4. This wheel 11 comprises a plate 12, in the form of a washer, which is attached to an annular radial portion 8a of the lateral face 8 of the pinion 4 and fixed thereto by means of longitudinal screws 13. The wheel 11 also has a multiplicity of fins 14 formed projecting on the plate 12 so as to extend towards the inner radial face 7 of the housing 2, these fins 14 having an edge 15 disposed near and at a short distance from the inner face 7.

Les ailettes 14 présentent un bord longitudinal intérieur 16 qui s'étend longitudinalement, selon un cylindre fictif correspondant au bord intérieur 12a du plateau 12 et un bord longitudinal extérieur 17 qui s'étend selon un cylindre fictif déterminé par le bord extérieur 12b du plateau 12. The fins 14 have an inner longitudinal edge 16 which extends longitudinally, in a fictitious cylinder corresponding to the inner edge 12a of the plate 12 and an outer longitudinal edge 17 which extends along a fictitious cylinder determined by the outer edge 12b of the plate 12 .

Les ailettes 14, qui sont d'épaisseur sensiblement constante, déterminent entre elles, deux à deux, des couloirs 18 incurvés qui s'étendent de l'intérieur vers l'extérieur et dont la partie extérieure ouverte est en retard dans le sens de rotation repéré par la flèche A par rapport à sa partie intérieure ouverte, les couloirs 18 présentant en conséquence une largeur dans le sens circonférentiel allant en croissant de l'intérieur vers l'extérieur. The fins 14, which are of substantially constant thickness, define between them, in pairs, curved passages 18 which extend from the inside to the outside and whose open outer part is late in the direction of rotation. marked by the arrow A with respect to its open inner part, the lanes 18 consequently having a width in the circumferential direction increasing from the inside to the outside.

La paroi 6 du carter 2 présente un passage cylindrique 19 qui est formé axialement à l'arbre 3 de façon à constituer un canal d'évacuation des gaz 20. Ce passage 19 est recouvert extérieurement par un couvercle 21 fixé contre la face extérieure de la paroi 6 du carter 2, ce couvercle 21 présentant un conduit 22 d'évacuation des gaz à l'atmosphère. The wall 6 of the casing 2 has a cylindrical passage 19 which is formed axially to the shaft 3 so as to constitute a gas discharge channel 20. This passage 19 is covered externally by a cover 21 fixed against the outer face of the wall 6 of the housing 2, the cover 21 having a conduit 22 for discharging gases to the atmosphere.

Le pignon 4 présente une partie centrale 23 en saillie par rapport à sa face radiale 8a, dont la partie d'extrémité est engagée dans le passage 19 de la paroi 6 du carter 2. Cette partie en saillie 23 présente une surface périphérique 8b qui prolonge sensiblement la partie 8a de la face latérale 8 du pignon 4 et dont la section longitudinale est concave. The pinion 4 has a central portion 23 projecting from its radial face 8a, whose end portion is engaged in the passage 19 of the wall 6 of the housing 2. This projecting portion 23 has a peripheral surface 8b which extends substantially the portion 8a of the side face 8 of the pinion 4 and whose longitudinal section is concave.

Sensiblement au milieu de la roue 11, la face intérieure radiale 7 du carter 2 présente une nervure annulaire en saillie 24 et les bords 15 des ailettes 14 présentent des encoches 25 dans lesquelles pénètre, à faible distance, la nervure en saillie 24. Substantially in the middle of the wheel 11, the radial inner face 7 of the housing 2 has a projecting annular rib 24 and the edges 15 of the fins 14 have notches 25 into which the projecting rib 24 penetrates at a short distance.

Dans le passage central 19 de la paroi 6 du carter 2 est disposée une bague cylindrique 26 qui présente, au-delà de la face radiale 7, une collerette annulaire 27 recourbée vers l'extérieur de façon à constituer une gouttière annulaire à la périphérie de laquelle s'étend la face intérieure 7 du carter 2. In the central passage 19 of the wall 6 of the housing 2 is disposed a cylindrical ring 26 which has, beyond the radial face 7, an annular flange 27 curved outwards so as to form an annular groove on the periphery of the which extends the inner face 7 of the casing 2.

Lorsque le pignon 4 est entraîné en rotation dans le sens de la flèche A, les gaz chargés de gouttelettes d'huile heurtent l'extrados 14a des ailettes 14 de la roue 11. les gouttelettes s'agglomèrent sur l'extrados 14a et sont rejetées à l'extérieur de la roue 11 dans le carter 2 sous l'effet de la force centrifuge. Les gaz circulant dans les couloirs 18 de l'extérieur vers l'intérieur sont déviés par la surface concave 8b du pignon 4 et s'écoulent par le canal d'évacuation 20 au travers du passage 19 de la paroi 6 du carter 2 pour ensuite être évacués vers l'extérieur au travers du conduit d'évacuation 22 du couvercle extérieur 21. On obtient ainsi un écoulement des gaz à pertes de charge réduites En même temps, compte tenu de la forme et de la disposition des ailettes 14, les gouttelettes ou particules d'huile en suspension dans les gaz sont rejetées par des ailettes 14 à la périphérie de la roue 10, dans le carter 2. When the pinion 4 is rotated in the direction of the arrow A, the gas charged with oil droplets hit the upper surface 14a of the fins 14 of the wheel 11. the droplets agglomerate on the upper surface 14a and are rejected. outside the wheel 11 in the casing 2 under the effect of the centrifugal force. The gases flowing in the corridors 18 from the outside to the inside are deflected by the concave surface 8b of the pinion 4 and flow through the evacuation channel 20 through the passage 19 of the wall 6 of the casing 2 for to be evacuated outwards through the exhaust duct 22 of the outer cover 21. Thus a flow of gases with reduced pressure drops is obtained. At the same time, taking into account the shape and arrangement of the fins 14, the droplets or oil particles suspended in the gases are rejected by fins 14 at the periphery of the wheel 10, in the housing 2.

En se reportant maintenant à la figure 4, on voit qu'on a représenté un dispositif d'évacuation des gaz 28 qui constitue une variante du dispositif d'évacuation 11 des figures 1 à 3. Referring now to Figure 4, there is shown a gas evacuation device 28 which is a variant of the evacuation device 11 of Figures 1 to 3.

Ce dispositif d'évacuation 28 comprend une roue annulaire 29 inversée par rapport à la roue 11 de l'exemple précédent. This evacuation device 28 comprises an annular wheel 29 inverted with respect to the wheel 11 of the previous example.

Cette roue 29 comprend en effet un plateau radial en forme de rondelle 30 qui est disposé juste à proximité de la face intérieure 7 du carter 2 et une multiplicité d'ailettes 31 portées par le plateau 30 qui, cette fois, s'étendent vers la face latérale 8 du pignon 4 et présentent un bord 32 accolé à la partie radiale annulaire 8a de la face latérale 8 du pignon 4, la roue 29 étant fixée au pignon 4 par des vis longitudinales 33. This wheel 29 in fact comprises a washer-shaped radial plate 30 which is arranged just near the inner face 7 of the casing 2 and a multiplicity of fins 31 carried by the plate 30 which, this time, extend towards the lateral face 8 of the pinion 4 and have an edge 32 attached to the annular radial portion 8a of the lateral face 8 of the pinion 4, the wheel 29 being fixed to the pinion 4 by longitudinal screws 33.

Dans cette variante d'exécution, la partie intérieure du plateau 30 présente une collerette cylindrique 34 qui s'étend dans le passage 19 de la paroi 6 du carter 2, entre lesquelles est disposé un joint d'étanchéïté annulaire 35, la bague 26 de l'exemple précédent n'étant pas prévue. In this variant embodiment, the inner part of the plate 30 has a cylindrical flange 34 which extends in the passage 19 of the wall 6 of the casing 2, between which an annular sealing gasket 35 is arranged, the ring 26 of the previous example is not planned.

Le dispositif d'évacuation 28 décrit ci-dessus fonctionne de la même manière que le dispositif 10 décrit en référence à la figure 1, les particules ou gouttelettes d'huile susceptibles de s'introduire entre le plateau 30 et la paroi intérieure 7 du carter 2 étant arrêtées par le joint d'étanchéïté annulaire 35.The evacuation device 28 described above operates in the same manner as the device 10 described with reference to FIG. 1, the particles or droplets of oil that can be introduced between the plate 30 and the inner wall 7 of the casing. 2 being stopped by the annular sealing gasket 35.

La présente invention ne se limite pas aux exemples ci- dessus décrits. Bien des variantes de réalisation sont possibles sans sortir du cadre défini par les revendications annexées. The present invention is not limited to the examples described above. Many alternative embodiments are possible without departing from the scope defined by the appended claims.

Claims (10)

REVENDICATIONS 1. Dispositif pour évacuer les gaz du carter d'un moteur à combustion interne, caractérisé par le fait qu'il comprend, dans un espace (9) situé entre une face latérale (8) d'un organe tournant (4) du moteur disposé dans ledit carter (2) et une face intérieure (7) de ce carter, une roue (11) portée par ledit organe tournant et comprenant un plateau (12) présentant latéralement une multiplicité d'ailettes (14) déterminant entre elles des couloirs incurvés (18) s'étendant de l'intérieur vers l'extérieur et dont la partie extérieure est en retard par rapport à la partie intérieure, lesdits couloirs communiquant avec un canal (20) d'évacuation des gaz ménagé dans ledit carter axialement audit organe tournant.1. Device for evacuating the gases from the casing of an internal combustion engine, characterized in that it comprises, in a space (9) located between a lateral face (8) of a rotating member (4) of the engine disposed in said housing (2) and an inner face (7) of said housing, a wheel (11) carried by said rotating member and comprising a plate (12) laterally having a multiplicity of fins (14) defining between them corridors curved (18) extending from the inside out and whose outer portion is late relative to the inner portion, said passages communicating with a channel (20) for discharging gases formed in said housing axially rotating body. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit plateau (12) est accolé à ladite face latérale dudit organe tournant et que lesdites ailettes s'étendent vers ladite face intérieure dudit carter et présentent un bord (15) situé à proximité de cette face intérieure.2. Device according to claim 1, characterized in that said plate (12) is attached to said side face of said rotating member and said fins extend towards said inner face of said housing and have an edge (15) located nearby of this inner face. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que ladite face intérieure dudit carter comprend au moins une nervure annulaire en saillie (24) et que ledites ailettes présentent des encoches (25) dans lesquelles pénètre ladite nervure annulaire.3. Device according to claim 2, characterized in that said inner face of said housing comprises at least one projecting annular rib (24) and said fins have notches (25) into which said annular rib. 4. Dispositif selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé par le fait qu'il comprend une bague (26) montée dans ledit canal et présentant, à l'intérieur dudit carter, une colerette annulaire (27 recourbée vers l'extérieur de façon à former une gouttière annulaire située au bord intérieur de ladite face intérieure dudit carter.4. Device according to one of claims 2 and 3, characterized in that it comprises a ring (26) mounted in said channel and having, inside said housing, an annular flange (27 bent outwardly so as to form an annular groove located at the inner edge of said inner face of said housing. 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit plateau (30) est à distance de ladite face latérale (8) dudit organe tournant et à proximité de ladite face intérieure (7) dudit carter, lesdites ailettes (31) s'étendant vers ledit organe tournant et présentant un bord (32) accolé à ladite face latérale de cet organe tournant et ledit plateau présentant un passage traversant axial.5. Device according to claim 1, characterized in that said plate (30) is spaced from said side face (8) of said rotating member and in the vicinity of said inner face (7) of said housing, said fins (31) s extending to said rotating member and having an edge (32) attached to said side face of said rotating member and said plate having an axial through passage. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que ledit plateau présente une colerette annulaire en saillie (34) engagé dans ledit canal d'évacuation (19).6. Device according to claim 5, characterized in that said plate has a projecting annular flange (34) engaged in said discharge channel (19). 7. Dispositif selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisé par le fait qu'un joint d'étanchéité (35) est placé entre ledit plateau (34) et ledit carter (19).7. Device according to one of claims 5 and 6, characterized in that a seal (35) is placed between said plate (34) and said housing (19). 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que lesdites ailettes (14) présentent une épaisseur sensiblement constante.8. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that said fins (14) have a substantially constant thickness. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que lesdits couloirs (18) présentent une largeur dans le sens circonférentiel allant en croissant de l'intéreur vers l'extérieur.9. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that said corridors (18) have a width in the circumferential direction increasing from the interior to the outside. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ledit organe tournant (4) présente une partie centrale (23) en saillie par rapport à sa surface latérale précitée (8a), cette partie en saillie présentant une surface périphérique (8b) dont la section longitudinale est concave de façon à dévier les gaz issus desdits couloirs vers ledit canal d'évacuation.10. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that said rotating member (4) has a central portion (23) projecting from its aforementioned lateral surface (8a), this projecting portion having a surface device (8b) whose longitudinal section is concave so as to deflect the gases from said corridors to said evacuation channel.
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