DOMAINE DE L'INVENTION
[0001] La présente invention concerne un système de décantation d'huile, et plus précisément
un système pour extraire l'huile contenue dans des gaz de carter d'un moteur thermique,
notamment un moteur de véhicule automobile.
ETAT DE LA TECHNIQUE
[0002] Dans un moteur à combustion interne, il existe plusieurs causes entrainant l'émission
de gaz fortement chargés en fines gouttelettes d'huile (ayant une taille pouvant varier
approximativement de 0,01 µm à 10 µm) et qui sont appelés « gaz de carter » ou « gaz
blow-by ». Ces gaz de carter peuvent résulter de fuites au niveau des segments depuis
la chambre de combustion vers les volumes sous piston, et/ou de fuites au niveau des
paliers du turbocompresseur depuis les corps de turbine et de compresseur vers le
carter moteur par le retour d'huile, et/ou de fuites par les joints de queue de soupape
depuis les tubulures d'admission et d'échappement vers la culasse, et/ou de fuites
des gaz de pompe à huile depuis le circuit de freinage vers la culasse.
[0003] Les gaz de carter sont généralement composés de gaz de combustion (essentiellement
de l'eau, du dioxyde de carbone et du diazote), de gaz imbrûlés (air, carburant et
diazote) et d'huile. La nature, la concentration en huile des gaz de carter est propre
à chaque moteur thermique. Par ailleurs, le débit de ces gaz de carter peut varier
sur une plage allant approximativement de 50 L/min à 350 L/min, ce débit étant fonction
du type de moteur (Essence / Diesel), de sa cylindrée, de son âge, et de la technologie
du moteur.
[0004] Pour éviter notamment la montée en pression du carter d'huile (ce qui détruirait
les joints spi de vilebrequin), les gaz de carter doivent absolument être réaspirés.
Cette recirculation des gaz est possible, en connectant le bas moteur (carter d'huile)
à la ligne d'admission d'air moteur (on exploite la dépression) généralement via le
carter cylindre et le couvre culasse. Cependant, ces gaz doivent être traités avant
d'être réinjectés à l'admission, pour respecter les normes de pollution et de limiter
la consommation d'huile.
[0005] C'est la raison pour laquelle les moteurs thermiques sont équipés aujourd'hui de
systèmes de décantation prévus pour épurer les gaz de carter en leur retirant l'huile
qu'ils contiennent.
[0006] Selon l'architecture moteur, ces systèmes de décantation peuvent être exposés à une
phase d'huile liquide générée principalement par le barbotage de l'attelage mobile
en bas moteur.
[0007] Il existe aujourd'hui divers systèmes de décantation de l'huile contenue dans les
gaz de carter d'un moteur de véhicule automobile.
[0008] Tout d'abord, il existe des systèmes de décantation par tranquillisation. Dans de
tels systèmes, les gaz de carter entrent dans une chambre de section nettement supérieure
au circuit des gaz de carter. Ce ratio de section génère une diminution de vitesse
de même rapport, et un tel ralentissement du flux de gaz permet aux gouttelettes d'huile
de se déposer sur le fond du décanteur. Ce principe de décantation permet toutefois
de traiter uniquement les grosses particules d'huile, et manque donc d'efficacité
dans le traitement du spray d'huile contenu dans les gaz de carter.
[0009] Une autre technologie réside dans la décantation par chicanage. Dans ce cas, les
gaz de carter traversent une zone chicanée générant, avant impact sur une paroi, une
succession d'accélérations ponctuelles du flux de gaz à traiter et de décélérations
par augmentation de la section de passage. Ce principe présente également l'inconvénient
de ne pas permettre un traitement de tout type de particule d'huile, puisque seules
les grosses et moyennes particules (généralement > 2 µm) sont extraites du gaz de
carter. Par ailleurs, un tel système de décantation par chicanage peut générer de
fortes pertes de charges sous un débit de gaz de carter élevé. La solution proposée
dans le document
WO 2007/075018 publié le 5 juillet 2007 permet de réduire les pertes de charges dues aux variations du débit de gaz de carter
dans un dispositif de décantation par chicanage, mais l'agencement proposé est complexe
à mettre en oeuvre et ne permet toujours pas de traiter tout type de particule d'huile.
[0010] Encore une autre possibilité réside dans la décantation par cyclone. Cette solution
consiste à faire entrer les gaz de carter dans un boitier de forme généralement conique
ou cylindrique, en partie haute et tangentiellement à la surface intérieur du boitier
dont la forme spécifique permet de faire tourbillonner le flux de gaz de carter, c'est-à-dire
former un cyclone. La mise en rotation des gaz de carter permet d'utiliser la force
centrifuge pour séparer les gouttelettes d'huiles du gaz. Les gaz épurés sont aspirés
vers le haut en partie basse du cyclone par un conduit vertical situé au centre de
celui-ci. Les gouttelettes d'huile décantées s'écoulent quant à elles dans le bas
du cyclone. Une fois encore, un tel système est trop sélectif. Il n'est en effet réellement
efficace que pour un débit donné de flux de gaz de carter. Enfin, les pertes de charges
générées par un tel système de décantation par cyclone sont élevées.
[0011] Il a également été développé des systèmes de décantation par média coalescent. Dans
ce cas, il est prévu un boitier enfermant un média coalescent à travers lequel le
gaz de carter circule. Ce média coalescent est constitué d'un enchevêtrement de fibres
et est destiné à capter les gouttelettes d'huile afin qu'elles s'écoulent le long
des fibres et s'agglomèrent entre elles pour former des gouttes d'huile de taille
supérieure qui, sujettes à la gravité, s'écoulent en partie basse du média et sont
ainsi prélevées du flux. Un des problèmes majeurs d'un tel système réside dans son
entretien. En effet, lorsque le média est traversé, il se charge en impuretés (notamment
des résidus de combustions) qui vont l'encrasser, ce qui augmente sa perte de charge
s'il n'est pas nettoyé régulièrement. Le document
JP 7-243318 publié le 19 septembre 1995 décrit une solution de décantation par média coalescent dans lequel le flux de gaz
de carter destiné à traverser ledit média coalescent est régulé par utilisation d'un
orifice dont l'ouverture est plus ou moins obturée par un volet pivotant selon le
débit des gaz de carter.
[0012] Un but de la présente invention est donc de proposer un système de décantation d'huile
contenue dans des gaz de carter d'un moteur de véhicule automobile qui permet de résoudre
au moins l'un des inconvénients précités.
[0013] Plus précisément, un but de la présente invention est de proposer un système de décantation
d'huile contenue dans des gaz de carter d'un moteur de véhicule automobile, qui est
efficace quel que soit le débit du flux de gaz de carter, et/ou dont la perte de charge
associée reste faible quel que soit le débit du flux de gaz de carter.
[0014] Encore un autre but de la présente invention est de proposer un système de décantation
d'huile contenue dans des gaz de carter d'un moteur de véhicule automobile, qui est
adapté pour retirer du flux de gaz de carter tout type de particules d'huile, aussi
bien de fines particules d'huile de l'ordre de 0,01 µm, que des particules de grande
taille de l'ordre de 10 µm.
EXPOSE DE L'INVENTION
[0015] A cette fin, on propose un système de décantation d'huile contenue dans des gaz de
carter d'un moteur thermique tel que défini à la revendication 1.
[0016] Des aspects préférés mais non limitatifs de ce système de décantation, pris seuls
ou en combinaison, sont les suivants :
- le système comprend en outre un dispositif d'impact comprenant au moins une paroi
d'impact positionnée en aval de la section de sortie de l'organe de circulation pour
intercepter le flux de gaz de carter issu de l'organe de circulation.
- la paroi d'impact a une surface d'impact dans un matériau favorisant la retenue de
l'huile contenue dans les gaz de carter.
- la paroi d'impact a une surface d'impact comprenant un média filtrant, de préférence
de nature coalescente.
- la paroi d'impact a une surface d'impact comprenant un tamis.
- lequel la paroi d'impact a une surface d'impact poreuse ou à multiples facettes.
- la paroi d'impact a une deuxième inclinaison, la deuxième inclinaison étant perpendiculaire
à l'inclinaison en direction du premier orifice de sortie.
- l'organe de circulation est formé de sorte que la position de la section de sortie
par rapport à la paroi d'impact varie en fonction du flux de gaz de carter.
- l'organe de circulation a une forme pour empêcher l'instauration d'un flux à contre-courant
du flux des gaz de carter.
- le dispositif de séparation comprend une pluralité d'organes de circulation répartissant
le flux de gaz de carter au niveau du dispositif de séparation depuis une zone amont
vers une zone avale dans le sens du flux de gaz de carter.
- le système comprend en outre un boitier de décantation formant avec le dispositif
de séparation une chambre de décantation en sortie de l'organe de circulation, ledit
boitier de décantation ayant au niveau de la chambre de décantation au moins un premier
orifice de sortie pour l'évacuation de l'huile récupérée des gaz de carter et au moins
un deuxième orifice de sortie pour l'évacuation des gaz de carter épurés.
- la paroi d'impact est agencée dans la chambre d'évacuation de manière inclinée en
direction du premier orifice de sortie.
- le boitier de décantation comprend en outre au moins un orifice d'entrée pour l'admission
des gaz de carter à l'intérieur du boitier de décantation, le dispositif de séparation
étant placé à l'intérieur du boitier de décantation de manière à former la chambre
de décantation du côté des premier et deuxième orifices de sortie et une chambre d'admission
au niveau de l'orifice d'entrée.
DESCRIPTION DES FIGURES
[0017] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la description
qui suit, laquelle est purement illustrative et non limitative et doit être lue en
regard des dessins annexés, sur lesquels :
- la figure 1 est une vue en coupe illustrant le séparateur du système de décantation
selon un exemple ne faisant pas partie de l'invention ;
- la figure 2 est une vue en coupe illustrant le fonctionnement du séparateur du système
de décantation illustré à la figure 1 ;
- la figure 3 est une vue en coupe illustrant les différents paramètres de réglage du
séparateur du système de décantation illustré à la figure 1 ;
- la figure 4 est une vue en coupe illustrant un autre type de séparateur du système
de décantation selon l'invention ;
- la figure 5 est une vue en perspective représentant le système de décantation ;
- la figure 6 est une vue de côté du système de décantation illustré à la figure 5 ;
- la figure 7 est une vue de face représentant l'intérieur du système de décantation
illustré à la figure 5, avec des organes de circulation ne faisant pas partie de l'invention
;
- la figure 8 est une vue selon la coupe A-A représentant l'intérieur du système de
décantation illustré à la figure 5, avec des organes de circulation ne faisant pas
partie de l'invention.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
[0018] On décrit ici un système de décantation prévu pour être intégré dans l'architecture
d'un moteur thermique, notamment de véhicule automobile.
[0019] Un tel système de décantation s'intègre de préférence dans le(s) circuit(s) de décantation
des gaz de carter, appelés également gaz blow-by. Il est utilisé pour retirer et récupérer
l'huile contenue dans les gaz de carter, de manière à épurer ces gaz de carter avant
qu'ils ne soient réinjectés dans le circuit de combustion notamment. On qualifie de
gaz de carter épurés, les gaz de carter ayant été traités par le système de décantation
proposé, c'est-à-dire des gaz de carter dans lesquels la quantité d'huile restante
est très faible, voire nulle.
[0020] Le système de décantation proposé comprend un dispositif de séparation destiné à
être interposé dans le circuit de circulation des gaz de carter, ce dispositif de
séparation 20 comprenant au moins un organe de circulation 21 formé dans un matériau
élastique et comprenant une section de sortie ayant un diamètre variable en fonction
du débit de gaz de carter qui le traverse. Ainsi, la section de passage en sortie
de l'organe de circulation 21 évolue en fonction du débit instauré à travers le système.
De préférence, la section de sortie de l'organe de circulation 21 augmente lorsque
le débit des gaz de carter augmente.
[0021] Ainsi, le dispositif de séparation 20 comprend au moins un organe de circulation
21 dont la fonction est de réguler le flux de gaz de carter circulant depuis une zone
amont en direction d'une zone avale dans le sens d'écoulement des gaz de carter. Plus
précisément, l'organe de circulation 21 est formé pour limiter les variations de vitesse
du flux de gaz en sortie du dispositif de séparation 20. Selon un mode de réalisation
préféré, l'organe de circulation 21 est formé pour que la vitesse de ce flux de gaz
en sortie du dispositif de séparation 20 soit sensiblement constante quel que soit
le débit du flux de gaz de carter en entrée.
[0022] Le dispositif de séparation 20 comprend de préférence une pluralité d'organes de
circulation 21 dont le nombre et les dimensions sont optimisés en fonction des caractéristiques
du flux de gaz de carter à traiter, comme notamment la plage de débit de fonctionnement.
Le ou les organes de circulation 21 sont de préférence positionnés sur un support
23, qui est une pièce venant s'interposer dans le circuit de circulation des gaz de
carter de sorte que les gaz de carter s'écoulent nécessairement à travers les organes
de circulation 21. Sur ce support 23, les organes de circulation 21 peuvent être agencés
en ligne, ou en parallèle, ou selon une autre configuration, selon le dimensionnement
du circuit de circulation des gaz de carter et de l'espace disponible dans le bloc
moteur du véhicule.
[0023] Il peut également être prévu un système de décantation comprenant plusieurs dispositifs
de séparation 20 placés en série dans le circuit de circulation des gaz de carter,
c'est-à-dire les uns après les autres dans le flux de gaz. Cet agencement peut par
exemple être envisagé pour traiter successivement le gaz selon des caractéristiques
particulières, par exemple pour un traitement de particules d'huile de tailles différentes.
[0024] De préférence, l'organe de circulation 21 est un conduit ayant une forme rétrécie,
avec une section d'entrée (en amont dans le sens d'écoulement des gaz de carter) plus
large que la section de sortie (en aval dans le sens d'écoulement des gaz de carter).
On parle de conduit terminé par une restriction de section. Le fait que la section
de sortie soit à la fois restreinte et de diamètre variable permet au gaz de carter
d'augmenter la vitesse de circulation des gaz de carter, tout en maintenant une vitesse
de ce flux de gaz en sortie du dispositif de séparation sensiblement constante quel
que soit le débit du flux de gaz de carter en entrée. Le fait d'augmenter la vitesse
de circulation des gaz de carter améliore la décantation des gaz dans le dispositif
de séparation 20. En particulier, l'impaction des gaz de carter à grande vitesse sur
une paroi d'impact 30 comme décrite ci-dessous améliore sensiblement la séparation
qu'offre un tel agencement.
[0025] Un exemple d'organe de circulation 21 ne faisant pas partie de l'invention a sensiblement
une forme de bec comme illustré aux figures 1 et 2. Lorsqu'aucun débit ne traverse
ce conduit comme illustré à la figure 1, l'orifice de sortie de ce conduit 21 peut
être fermé, cette fermeture pouvant par exemple être contrainte par la forme et l'élasticité
de l'organe de circulation 21. Lorsqu'un débit de gaz de carter est instauré dans
le circuit de circulation des gaz de carter, comme illustré à la figure 2, la conduit
s'ouvre en son extrémité, par la force exercée par le flux des gaz de carter, cette
ouverture permettant le passage des gaz de carter depuis une zone amont, vers une
zone avale dans laquelle se déroule la décantation.
[0026] L'organe de circulation 21 selon l'invention a une forme un peu plus complexe, comprenant
une portion d'entrée sensiblement tubulaire et une portion de sortie prolongeant la
portion d'entrée et formée de plusieurs languettes convergentes au niveau de la sortie
de l'organe de circulation 21 pour fermer la section de sortie. L'élasticité de l'agencement
permet à ces languettes de s'écarter lorsqu'un flux traverse l'organe de circulation
depuis la portion d'entrée, de sorte à agrandir le diamètre de la section de sortie.
On peut par exemple envisager un organe de circulation 21 comprenant quatre languettes
agencées sensiblement en croix.
[0027] Le dispositif de séparation 20 du système de décantation peut être directement interposé
dans le circuit de circulation des gaz de carter mais il est de préférence associé
à un boitier de décantation 10 qui favorise la décantation en aval du dispositif de
séparation 20. Dans ce cas, le boitier de décantation 10 est prévu pour former avec
le dispositif de séparation 20 une chambre de décantation 15 en sortie de l'organe
de circulation 21. Le boitier de décantation 10 comprend, au niveau de cette chambre
de décantation 15, au moins un premier orifice de sortie 12 pour l'évacuation de l'huile
récupérée des gaz de carter et au moins un deuxième orifice de sortie 13 pour l'évacuation
des gaz de carter épurés.
[0028] Le premier orifice de sortie 12 peut être connecté au circuit d'huile du moteur thermique,
ce qui permet un recyclage de l'huile récupérée depuis les gaz de carter. Le deuxième
orifice de sortie 13 est quant à lui généralement connecté au circuit d'admission
d'air du moteur thermique. Cette configuration permet en outre d'exploiter la dépression
due au circuit d'admission d'air pour la circulation des gaz de carter à travers le
boitier de décantation 10.
[0029] Selon un mode de réalisation particulier, le boitier de décantation 10 comprend en
outre au moins un orifice d'entrée 11 pour l'admission des gaz de carter à l'intérieur
du boitier de décantation 10, le dispositif de séparation 20 pouvant dans ce cas être
positionné à l'intérieur du boitier de décantation 10 séparant l'espace intérieur
du boitier de décantation en deux chambres : la chambre de décantation 15 d'une part,
et d'autre part une chambre d'admission 14 au niveau de l'orifice d'entrée 11.
[0030] Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, préféré mais non obligatoire,
le système de décantation associe l'architecture particulière du dispositif de séparation
20 à un dispositif d'impact 30 finalisant la séparation entre l'huile et les gaz de
carter, ce qui permet une décantation encore plus efficace de l'huile contenue dans
les gaz de carter.
[0031] Le dispositif d'impact 30 comprend de préférence au moins une paroi d'impact 30 qui
est positionnée en aval de l'organe de circulation par rapport au flux des gaz de
carter, pour intercepter le flux de gaz de carter issu de l'organe de circulation
21, afin que ce flux de gaz de carter en sortie de l'organe de circulation 21 viennent
impacter la paroi d'impact 30. De préférence, la paroi d'impact 30 est agencée en
regard de la section de sortie de l'organe de circulation 21.
[0032] Lorsque le système de décantation comprend un boitier de décantation 10, le dispositif
d'impact est de préférence placé à l'intérieur de la chambre de décantation 15.
[0033] La paroi d'impact 30 est de préférence agencée dans la chambre de décantation 15
de manière inclinée en direction du premier orifice de sortie 12, cette paroi d'impact
30 étant positionnée en regard de l'orifice de sortie de l'organe de circulation 21.
[0034] Cette paroi d'impact 30 inclinée est positionnée par rapport à l'organe de circulation
21 de manière à favoriser la séparation de l'huile par rapport aux gaz au moment de
l'impact. Grâce à la forme particulière de l'organe de circulation 21, le flux de
gaz de carter a une vitesse en sortie du dispositif de séparation qui est sensiblement
constante, où à tout le moins une vitesse qui ne varie que très peu par rapport aux
variations de débit du flux de gaz de carter. Ainsi, cette architecture particulière
du dispositif de séparation 20 associée au dispositif d'impact 30 permet d'assurer
une séparation efficace de l'huile par rapport au gaz, quel que soit le débit des
gaz de carter puisque leur impact sur la paroi d'impact 30 sera la même.
[0035] De préférence, la paroi d'impact 30 est prévue pour favoriser la séparation et la
récupération de l'huile par rapport aux gaz au moment de l'impact.
[0036] La paroi d'impact 30 peut par exemple comprendre une surface d'impact 31, plane ou
galbée, dont l'état de surface est choisi pour favoriser le captage des gouttelettes
d'huile contenues dans le gaz.
[0037] La surface d'impact 31 peut par exemple comprendre ou être constituée d'un média
filtrant, tel qu'un média coalescent, c'est-à-dire un matériau comprenant des microfibres
synthétiques ou fibres de verre pouvant avoir des propriétés hydrophobes et/ou oléophiles.
[0038] La paroi d'impact 30 peut en outre comprendre un tamis favorisant le captage des
huiles. Elle peut également être formée dans un élément poreux qui favorisera la récupération
des huiles. Elle peut aussi être à multiple facettes.
[0039] En outre, la paroi d'impact 30 peut également comprendre un élément organique.
[0040] La performance de la décantation, notamment la performance de la séparation et la
récupération des huiles contenues dans les gaz de carter au niveau de la paroi d'impact
30 peut être optimisée selon les critères suivants :
- la plage de débit des gaz de carter à traiter ;
- la perte de charge maximale admise par l'architecture moteur ;
- la population de gouttelettes d'huile entrantes ;
- le niveau de performance en décantation à atteindre.
[0041] Pour optimiser cette performance, le système de décantation est dimensionné en jouant
sur plusieurs paramètres, seuls ou en combinaison, qui sont illustrés sur la figure
3 :
- le nombre N d'organes de circulation 21, choisi notamment en fonction du débit des
gaz de carter à traiter ;
- la perméabilité P des organes de circulation 21, pouvant influer sur la perte de charge
du décanteur - la perméabilité se traduit par une courbe donnant la perte de charges
de l'organe de circulation 21 en fonction du débit le traversant ;
- la distance d entre l'extrémité de sortie de l'organe de circulation 21 et la paroi
d'impact 30 ;
- la nature n de la paroi d'impact 30 ;
- l'angle d'inclinaison θ de la paroi d'impact 30 illustré sur la figure 3, et formé
entre la paroi d'impact 30 et le fond du décanteur, cet angle constituant l'angle
d'inclinaison en direction du premier orifice de sortie 12.
[0042] Selon un mode de réalisation particulier, l'organe de circulation 21 est formé de
sorte que la position de la section de sortie 22 par rapport à la paroi d'impact 30
varie en fonction du flux de gaz de carter. Par exemple, comme illustré à la figure
4, le conduit souple formant l'organe de circulation 21 peut être conçu de manière
à modifier la position d'impact du flux de gaz de carter sur la surface d'impact 31
en fonction des conditions de fonctionnement (débit, pression) et faire varier ainsi
le paramètre d évoqué précédemment, c'est-à-dire la distance entre l'extrémité de
sortie de l'organe de circulation 21 et la paroi d'impact 30.Ce résultat peut être
obtenu par déformation de la géométrie du conduit souple.
[0043] Il peut également être prévu que l'organe de circulation 21 ait une forme pour empêcher
l'instauration d'un flux à contre-courant du flux des gaz de carter. L'organe de circulation
21 forme ainsi un clapet anti-retour empêchant de ce fait l'instauration d'un débit
en sens inverse au sens prévu de circulation des gaz de carter.
[0044] Le système de décantation peut être constitué principalement d'un organe de circulation
21 en matière souple élastique, de type élastomère, les autres pièces du système,
notamment le boitier de décantation 10 et/ou la paroi d'impact 30 le cas échéant,
pouvant être réalisées en matière thermoplastique, thermodurcissable, ou toute autre
matière composite, aluminium ou encore dans un alliage métallique.
[0045] Ces deux types de pièces, et notamment l'organe de circulation 21 d'une part et le
support 23 du dispositif de séparation 20 d'autre part, peuvent être assemblés mécaniquement
par serrage, par clippage ou bien encore par soudure vibration, ultrason, lame chauffante,
par collage, ou par combinaison de ces technologies.
[0046] Ces deux types de pièces peuvent tout particulièrement être obtenus par surmoulage
de l'organe de circulation 21 et des autres pièces du dispositif de séparation 20.
Le support 23 du dispositif de séparation 20 est par exemple injecté en matière thermoplastique
de type polyamide et le conduit souple formant l'organe de circulation 21 est surmoulé
sur ce support 23 en une matière de type élastomère. La cohésion entre les deux types
de pièces peut être assurée par liaison de type chimique et/ou mécanique.
[0047] L'étanchéité entre le dispositif de séparation 20 et le boitier de décantation 10
peut en outre être assurée par l'ajout ou le surmoulage d'un élément souple formant
joint.
[0048] Les figures 5 à 8 illustrent un exemple du dispositif de décantation optimisé pour
le traitement de gaz de carter dans un moteur essence à 6 cylindres, circulant avec
un débit pouvant varier entre 80 L/min et 180 L/min.
[0049] Comme on le voit illustré à la figure 7, le dispositif de séparation 20 comprend
13 organes de circulation 21 (N=13) ayant une forme de bec, agencés en ligne dans
le boitier de décantation 10.
[0050] Ces organes de circulations 21 sont agencés pour que la distance d soit de l'ordre
de 3 mm. Par ailleurs l'angle d'inclinaison θ de la paroi d'impact 30 est de l'ordre
de 70°.
[0051] Les organes de circulation 21 sont formés en élastomère et associés à une géométrie
donnée qui définissent ainsi la perméabilité P du système.
[0052] Le système de décantation proposé est très efficace quelle que soit la taille des
particules d'huile à séparer.
[0053] Par ailleurs, l'efficacité du dispositif de décantation proposé est sensiblement
la même quel que soit le débit des gaz de carter. Pour l'exemple donné ci-dessus,
il n'y a presque pas de différence pour des débits de gaz de carter de 80 L/min, 135
L/min ou 180 L/min.
[0054] Le lecteur aura compris que de nombreuses modifications peuvent être apportées sans
sortir matériellement des nouveaux enseignements et des avantages décrits ici. Par
conséquent, toutes les modifications de ce type sont destinées à être incorporées
à l'intérieur de la portée du système de décantation présenté.
1. Système de décantation d'huile contenue dans des gaz de carter d'un moteur thermique,
comprenant un dispositif de séparation (20) destiné à être interposé dans un circuit
de circulation des gaz de carter, caractérisé en ce que dispositif de séparation (20) comprend au moins un organe de circulation (21) étant
un conduit formé dans un matériau élastique selon une forme rétrécie, avec une section
d'entrée plus large que la section de sortie, ladite section de sortie ayant un diamètre
variable en fonction du débit de gaz de carter, l'organe de circulation (21) ayant
une portion d'entrée sensiblement tubulaire et une portion de sortie prolongeant la
portion d'entrée et formée de plusieurs languettes convergentes au niveau de la sortie
de l'organe de circulation (21) pour fermer la section de sortie.
2. Système selon la revendication 1, comprenant en outre un dispositif d'impact (30)
comprenant au moins une paroi d'impact (30) positionnée en aval de la section de sortie
de l'organe de circulation (21) pour intercepter le flux de gaz de carter issu de
l'organe de circulation (21).
3. Système selon la revendication 2, dans lequel la paroi d'impact (30) a une surface
d'impact (31) dans un matériau favorisant la retenue de l'huile contenue dans les
gaz de carter.
4. Système selon l'une quelconque des revendications 2 à 3, dans lequel la paroi d'impact
(30) a une surface d'impact (31) comprenant un média filtrant, de préférence de nature
coalescente.
5. Système selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, dans lequel la paroi d'impact
(30) a une surface d'impact (31) comprenant un tamis.
6. Système selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, dans lequel la paroi d'impact
(30) a une surface d'impact (31) poreuse ou à multiples facettes.
7. Système selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, dans lequel la paroi d'impact
(30) a une deuxième inclinaison, la deuxième inclinaison étant perpendiculaire à l'inclinaison
en direction du premier orifice de sortie (12).
8. Système selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, dans lequel l'organe de circulation
(21) est formé de sorte que la position de la section de sortie par rapport à la paroi
d'impact (30) varie en fonction du flux de gaz de carter.
9. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel l'organe de circulation
(21) a une forme pour empêcher l'instauration d'un flux à contre-courant du flux des
gaz de carter.
10. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel le dispositif
de séparation (20) comprend une pluralité d'organes de circulation (21) répartissant
le flux de gaz de carter au niveau du dispositif de séparation (20) depuis une zone
amont vers une zone avale dans le sens du flux de gaz de carter.
11. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, comprenant en outre un boitier
de décantation (10) formant avec le dispositif de séparation (20) une chambre de décantation
(15) en sortie de l'organe de circulation (21), ledit boitier de décantation (10)
ayant au niveau de la chambre de décantation (15) au moins un premier orifice de sortie
(12) pour l'évacuation de l'huile récupérée des gaz de carter et au moins un deuxième
orifice de sortie (13) pour l'évacuation des gaz de carter épurés.
12. Système selon la revendication 11 pris en combinaison avec l'une quelconque des revendications
2 à 7, dans lequel la paroi d'impact (30) est agencée dans la chambre d'évacuation
(15) de manière inclinée en direction du premier orifice de sortie (12).
13. Système selon l'une quelconque des revendication 11 ou 12, dans lequel le boitier
de décantation (10) comprend en outre au moins un orifice d'entrée (11) pour l'admission
des gaz de carter à l'intérieur du boitier de décantation (10), le dispositif de séparation
(20) étant placé à l'intérieur du boitier de décantation (10) de manière à former
la chambre de décantation (15) du côté des premier (12) et deuxième (13) orifices
de sortie et une chambre d'admission (14) au niveau de l'orifice d'entrée (11).
1. System für die Abscheidung von Öl, das in den Gehäusegasen eines Verbrennungsmotors
enthalten ist, umfassend eine Trennvorrichtung (20), die bestimmt ist, in einen Zirkulationskreis
der Gehäusegase eingesetzt zu sein, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennvorrichtung (20) mindestens ein Zirkulationsorgan (21) umfasst, das eine
aus einem elastischen Material gemäß einer verengten Form gebildete Leitung mit einem
breiteren Eingangsquerschnitt als der Ausgangsquerschnitt ist, wobei der Ausgangsquerschnitt
einen in Abhängigkeit vom Gehäusegasdurchsatz variablen Durchmesser hat, wobei das
Zirkulationsorgan (21) einen etwa rohrförmigen Eingangsabschnitt und einen Ausgangsabschnitt
hat, der den Eingangsabschnitt verlängert und von mehreren Zungen gebildet ist, die
im Bereich des Ausgangs des Zirkulationsorgans (21) konvergieren, um den Ausgangsquerschnitt
zu verschließen.
2. System nach Anspruch 1, umfassend ferner eine Aufschlagvorrichtung (30), umfassend
mindestens eine Aufschlagwand (30), die nach dem Ausgangsquerschnitt des Zirkulationsorgans
(21) positioniert ist, um den Gehäusegasstrom aus dem Zirkulationsorgan (21) abzufangen.
3. System nach Anspruch 2, wobei die Aufschlagwand (30) eine Aufschlagfläche (31) aus
einem Material hat, welches das Zurückhalten des in den Gehäusegasen enthaltenen Öls
begünstigt.
4. System nach einem der Ansprüche 2 bis 3, wobei die Aufschlagwand (30) eine Aufschlagfläche
(31) hat, welche ein Filtermedium vorzugsweise fest zusammenhängender Art umfasst.
5. System nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Aufschlagwand (30) eine Aufschlagfläche
(31) hat, die ein Sieb umfasst.
6. System nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei die Aufschlagwand (30) eine poröse
Aufschlagfläche (31) oder mit vielen Facetten hat.
7. System nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei die Aufschlagwand (30) eine zweite
Neigung hat, wobei die zweite Neigung senkrecht zur Neigung in Richtung der ersten
Ausgangsöffnung (12) ist.
8. System nach einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei das Zirkulationsorgan (21) derart ausgebildet
ist, dass die Position des Ausgangsquerschnitts in Bezug zur Aufschlagwand (30) in
Abhängigkeit vom Gehäusegasstrom schwankt.
9. System nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Zirkulationsorgan (21) eine Form
hat, um die Ausbildung eines gegenläufigen Stroms des Gehäusegasstroms zu vermeiden.
10. System nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Trennvorrichtung (20) eine Vielzahl
von Zirkulationsorganen (21) umfasst, welche den Gehäusegasstrom im Bereich der Trennvorrichtung
(20) von einer vorgelagerten Zone zu einer nachgelagerten Zone in der Richtung des
Gehäusegasstroms verteilen.
11. System nach einem der Ansprüche 1 bis 10, umfassend ferner ein Abscheidungsgehäuse
(10), welches mit der Trennvorrichtung (20) eine Abscheidungskammer (15) am Ausgang
des Zirkulationsorgans (21) bildet, wobei das Abscheidungsgehäuse (10) im Bereich
der Abscheidungskammer (15) mindestens eine erste Ausgangsöffnung (12) für die Ableitung
des Öls, das von den Gehäusegasen zurückgewonnen wurde, und mindestens eine zweite
Ausgangsöffnung (13) für die Ableitung der gereinigten Gehäusegase hat.
12. System nach Anspruch 11, herangezogen in Kombination mit einem der Ansprüche 2 bis
7, wobei die Aufschlagwand (30) in der Abscheidungskammer (15) in Richtung der ersten
Ausgangsöffnung (12) geneigt ausgebildet ist.
13. System nach einem der Ansprüche 11 oder 12, wobei das Abscheidungsgehäuse (10) ferner
mindestens eine Eingangsöffnung (11) für den Einlass der Gehäusegase in das Innere
des Abscheidungsgehäuses (10) umfasst, wobei die Trennvorrichtung (20) im Innern des
Abscheidungsgehäuses (10) derart positioniert ist, dass die Abscheidungskammer (15)
auf der Seite der ersten (12) und zweiten (13) Ausgangsöffnungen und eine Einlasskammer
(14) im Bereich der Einlassöffnung (11) gebildet ist.
1. A system for settling oil contained in the crankcase gases of a heat engine, including
a separation device (20) designed to be interposed within a crankcase gas circulating
circuit, characterized in that the separation device (20) includes at least one circulating member (21) being a
duct made of an elastic material with a constricted shape, having an entry section
greater than the exit section, said exit section having a diameter that is variable
depending on the flow rate of the crankcase gases, the circulating member (21) having
a substantially tubular entry portion as well as an exit portion extending from the
entry portion and formed of several strips converging at the exit of the circulating
member (21) to close the exit section.
2. The system according to claim 1, further including an impact device (30) including
at least one impact wall (30) positioned downstream of the exit section of the circulation
member (21) to intercept the flow of crankcase gases produced by the circulation member
(21).
3. The system according to claim 2, wherein the impact wall (30) has an impact surface
(31) made of a material favoring the retention of oil contained in the crankcase gases.
4. The system according to any one of claims 2 to 3, wherein the impact wall (30) has
an impact surface (31) including a filtering medium, preferably of a coalescing nature.
5. The system according to any one of claims 2 to 4, wherein the impact wall (30) has
an impact surface (31) including a sieve.
6. The system according to any one of claims 2 to 5, wherein the impact wall (30) has
a porous impact surface (31) or one with multiple facets.
7. The system according to any one of claims 2 to 6, wherein the impact wall (30) has
a second tilt, the second tilt being perpendicular to the tilt in the direction of
the first exit orifice (12).
8. The system according to any one of claims 2 to 7, wherein the circulation member (21)
is made in such a manner that the position of the exit section with respect to the
impact wall (30) varies depending on the flow rate of the crankcase gases.
9. The system according to any one of claims 1 to 8, wherein the circulation member (21)
is shaped to prevent the formation of a flow counter-current to the flow of the crankcase
gases.
10. The system according to any one of claims 1 to 9, wherein the separation device (20)
includes a plurality of circulation members (21) distributing the flow of crankcase
gases at the separation device (20) from an upstream area to a downstream area in
the direction of the flow of the crankcase gases.
11. The system according to any one of claims 1 to 10, further including a settling housing
(10) forming, with the separation device (20), a settling chamber (15) at the exit
of the circulation member (21), said settling housing (10) having at the settling
chamber (15) at least a first exit orifice (12) for removing the oil recovered from
the crankcase gases and at least a second exit orifice (13) for removing the cleaned
crankcase gases.
12. The system according to claim 11 taken in combination with any one of Claims 2 to
7, wherein the impact wall (30) is positioned in the removal chamber (15) so as to
be tilted toward the first exit orifice (12) .
13. The system according to any one of claims 11 or 12, wherein the settling housing (10)
further includes at least one entry orifice (11) for receiving the crankcase gases
inside the settling housing (10), the separation device (20) being placed inside the
settling housing (10) so as to form the settling chamber (15) at the first (12) and
second (13) exit orifices and an intake chamber (14) at the entry orifice (11).