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DISPOSITIF INDICATEUR DU NIVEAU D"HUILE POUR MOTEUR D'AUTOMOBILE
Les voitures automobiles et autres engins à moteurs à explosion com- portant des circulations d'huile sont munis de dispositifs indiquant la pres- sion d'huile dans les canalisations de graissage, mais ces dispositifs de con- trôle sont insuffisants car lorsque pour une cause quelconque telle qu'oubli du conducteur de procéder à une vérification périodique ou consommation anorma- le, le volume d'huile contenu dans le carter moteur diminue, l'huile s'échauf- fe, présente un pouvoir lubrifiant insuffisant et peut atteindre des températu- res dangereuses quoique la pression d'huile reste suffisante puisque la pompe dont la prise se trouve placée au fond du carter est toujours alimentée.
Il est donc indispensable pour la sécurité de fonctionnement du véhicule de pouvoir s'assurer constamment du stock d'huile dans le carter.
A cet effet, dans les véhicules existants, les carters-moteurs sont munis parfois d'un indicateur de niveau constitué par un flotteur placé dans le carter et actionnant une tige se déplaçant devant une graduation, mais le plus souvent d'une simple jauge.
Les dispositifs à flotteur sont d'une réalisation difficile car ce flotteur placé au voisinage des bielles en action doit être placé dans un espa-- ce très réduit; en outre le niveau d'huile ne peut être connu qu'à l'arrêt.
Les dispositifs à jauge sont extrêmement incommodes, ils exigent un nettoyage de la jauge avant leur utilisation ce qui salit les mains de l'usager; comme les indicateurs de niveau d'huile à flotteur,-ils ne peuvent être consul- tés qu'à l'arrt du véhicule.
La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients en réalisant un indicateur de niveau d'huile susceptible d'être placé sur le ta- bleau de bord et donnant des indications précises tant en marche qu'à l'arrêt.
La solution de ce problème est d'autant plus difficile qu'elle doit fournir une indication précise nonobstant le barbotage de l'huile dans le car- ter moteur et nonobstant les oscillations longitudinales du volume d'huile dues au mouvement d'accélération et de décélération du véhicule.
La caractéristique essentielle de l'invention réside dans le fait que la mesure du niveau est effectuée dans un réservoir annexe en équilibre stati- que avec le réservoir principal par une communication éliminant, dans toute la mesure du possible, les variations dynamiques du niveau, c'est à dire ayant u- ne section petite par rapport à la section du réservoir annexe et/ou une grande longueur.
Ce réservoir annexe peut être réalisé de toute manière convenable et ¯ occuper toutes positions, il peut être latéralement, faire corps avec la paroi
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du réservoir principal, par exemple lorsque celui-ci est obtenu de fonderie ou par emboutissage, être mis en communication avec le fond de celui-ci par une ouverture de petit diamètre ou par une canalisation débouchant au voisi- nage du point bas, ou même,dans le cas de certaines applications autres, se trouver rapporté à l'intérieur du réservoir principal.
Pour l'adaptation sur des carters ou réservoirs existants, le ré- servoir annexe est relié au point bas du carter moteur par une canalisation reliée de préférence au carter moteur par une canalisation à trois voies sub- stituée au bouchon de vidange.
Le réservoir annexe est, de préférence, relié au point bas du car- ter se trouvant sensiblement au centre de gravité de la surface libre du li- quide dans le réservoir principal, cette disposition permet, en effet, d'éli- miner dans une mesure importante, l'effet des mouvements d'accélération et de décélération du véhicule puisque, en admettant que la surface du liquide res- te plane au cours d'un mouvement d'accélération, ce qui est vrai en première approximation, la hauteur du liquide au-dessus du centre de gravité de la sur- face libre ne varie pas. Le réservoir annexe est alors, et de préférence, pla- cé dans le plan passant par le centre de gravité et perpendiculaire à l'axe de déplacement du réservoir.
On mesure la variation du niveau dans le réservoir annexe soit à l'aide d'un dispositif à flotteur, ce flotteur entraînant un contact animé d'un mouvement rectiligne et coopérant avec une résistance, soit tous autres dispo- sitifs de mesure à distance de type connus, par exemple des dispositifs utili- sant des phénomènes électriques de variation de capacité ou tous autres dispo- sitifs à flotteur de types différents.
Suivant une forme de réalisation du dispositif de contact, on utili- se un contact constitué par deux molettes montées sur le flotteur, connectées électriquement entre elles et appliquées élastiquement chacune contre un con- ducteur électrique, l'un au moins de ces conducteurs constituant une résistan- ce variable.suivant la position du flotteur.
Enfin, suivant une autre modification du dispositif, on utilise un montage électrique du type dit potentiométrique ce qui permet d'utiliser un voltmètre du type habituel gradué en niveau d'huile.
Un perfectionnement supplémentaire consiste à faire commander par le flotteur, ou un organe solidaire de celui-ci un contact électrique alimen- tant un signal placé sur le tableau de bord lorsque le niveau d'huile tombe en dessous d'un niveau critique.
On décrira ci-après divers exemples de réalisation de l'indicateur de niveau,objet de l'invention avec référence aux dessins ci-annexés dans les- quels :Fig. 1. est une vue en coupe transversale d'un dispositif à flotteur raccordé sur le bouchon de vidange du réservoir.
Fig. 2 est une vue en coupe partielle d'un dispositif dans lequel le réservoir annexe est moulé de fonderie avec le carter, le dispositif élec- trique utilisant un montage potentiométrique.
Fig. 3 est une vue en coupe d'un dispositif dans lequel le déplace- ment vertical du flotteur est transformé en un mouvement de rotation d'un le- vier portant des contacts coopérant avec une résistance en arc de cercle, le flotteur étant du type à flottabilité variable.
Fig. 4 est une coupe parallèlement à l'axe du carter d'un dispositif à flotteur constituant une troisième variante.
Fig. 5 est une vue schématique d'un dispositif utilisant un phénomè- ne de variation de capacité électrique.
Le carter d'huile 1 dans lequel le niveau d'huile peut s'établir en- tre un niveau d'huile maximum 2 et un niveau d'huile pratiquement nul 3 est rempli d'huile jusqu'au niveau 4.
Ce carter présente à sa partie basse un trou fileté pour la bouchon de vidange. Dans ce trou fileté est vissé un raccord intermédiaire 5 constitué par un cylindre fileté avec une tête six pans présentant au voisinage de cette tête une partie cylindrique percée transversalement en 6 et sur laquelle vient s'engager un raccord en forme de bague 7 dont la canalisation intérieure 8 communique avec une canalisation 9.
La canalisation 9 débouche dans la canalisation intérieure 8 d'un deuxième raccord intermédiaire fixé à la partie inférieure d'un tube 10 fixé sur la partie latérale du carter. Dans ce tube est placé un flotteur 11 qui porte une tige en métal conducteur 12 laquelle traverse un raccord 13 formant
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le bouchon supérieur pour le tube 10 et le fond d'un deuxième tube 14 est pla- cée une résistance électrique 15 enroulée autour d'un tube isolant 160 Ce tu- be est fraisé en 17 suivant deux.génératrices opposées. Le tube isolant est immobilisé par une rainure,-18 dans la face supérieure du raccord 13 et par u- ne bague décartement 19.
L'une des extrémités.de la résistance est connectée à une borne 20.L'extrémité supérieure de la tige 12 porte une fourche légè- re élastique 21 constituée par une mince bande d'acier, chaque branche por- tant elle-même une roulette 22. Les deux roulettes passent dans les fraisures 17 du tube 16 et viennent porter en deux points opposés de la résistance 15.
La tige 12 du flotteur 1 est connectée elle-même par un conduc
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teur éle-'tricue souple 23 à la masse de 1-1 appareil.-.En outre une1 p,I,8:uet;l;ie y', 24 est.placée en face de 19extrémîtéinférieure de i9une dés fraisures i7 e connectée -par un conducteur 25 à une borne 26
La borne 20 est connectée à un ampèremètre 27 gradué en niveau d'huile, l'autre pôle de cet ampèremètre étant connecté à la borne positive de la batterie 28. La borne 26 est connectée à l'un des pôles d'une lampe d'alerte 29 dont l'autre pôle est également relié au pôle positif de la bat- terie.
Lorsque le niveau d'huile dans le carter varie, le flotteur 11 subit ces fluctuations qui se répercutent dans le réservoir annexe, amorties cependant par le laminage qui se produit dans les raccords 5 et 7 et dans la canalisation 9, ce qui élimine les variations brusques accidentelles de ce niveau.
Les déplacements du flotteur sont transmis par la tige 12 aux roulettes 22 et la longueur de la résistance 19 insérée dans le circuit de l'ampèremètre 27 décroît donc lorsque le niveau d'huile croît augmentant ainsi la valeur de l'intensité de courant traversant l'ampèremètre 27.
Lorsque le niveau de l'huile tombe en dessous de la valeur cri- tique, la plaquette 24 est mise à la masse par l'équipage mobile constitué par les roulettes et la lampe 29 s'allume.
Dans le dispositif représenté à la fige 2, le carter 1 du moteur est moulé. Dans la paroi latérale de ce carter est réalisé, de fonderie avec la pièce, un puits cylindrique 30. Ce puits cylindrique se termine à sa par- tie basse par un fond 31 et est fermé à sa partie haute. par un bouchon file- té 32.
Dans le fond du carter est réalisée une canalisation 33 venant déboucher en 34 au point bas et à l'aplomb du centre de gravité du carter au droit d'un bouchon de vidange permettant la purge du dispositif lors de la vidange du carter.
Dans le puits 30 est monté le dispositif électrique. Celui-ci comprend un cylindre métallique 35 présentant, suivant une de ses génératri- ces une fente 36, et diamétralement opposée, une rainure 37. Autour de ce cylindre est placée une couche électriquement isolante 38 qui le recouvre entièrement, excepté au droit de la fente 36. A la périphérie de cette cou- che isolante est enroulée une résistance électrique 39 séparée elle-même à sa périphérie par une couche isolante 40, de la paroi du puits 30. La paroi du cylindre 7 est connectée électriquement par un fil 41 à l'une des bor- nes d'un voltmètre 42 dont l'autre borne est reliée à la masse. L'extrémité inférieure de la résistance 40 est connectée à une plaquette 43 dont le con- tact avec la masse est assuré et amélioré par une vis pointeau 44.
L'autre extrémité de la résistance est reliée par un fil 45 à 1a borne positive de la batterie 46 dont la borne négative est comme habituellement, à la masse.
Dans le puits est placé un flotteur 47. La profondeur du puits 31 mesurée au-dessous du niveau du point 34 est supérieure à 1-'enfoncement du flotteur au-dessous de sa ligne de flottation, ceci pour permettre de mesurer le niveau minimum, A la surface supérieure du flotteur est fixée u- ne bande métallique élastique 48, repliée en U. Cette bande métallique é- lastique porte, aux extrémités des branches de l'U deux molettes 49 et 50.
La molette 49 passe dans la fente 36 du corps 35 et à travers la fente correspondante de la couche isolante 38 et vient prendre appui contre les spires de la résistance 39. La molette 50 prend appui au fond de la rainu-
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re 37. Pour améliorer les contacts électriques et éviter l'effet isolant du film d'huile qui peut subsister sur les surfaces métalliques lors d'une baisse du niveau dans le carter, les molettes présentent un bord à arête aiguë.
Avec ce dispositif lorsque le niveau d'huile dans le carter varie lentement du fait de la consommation anormale de l'huile ou pour une autre cause quelconque, par exemple en raison d'une arrivée d'eau ou d'es- sence dans le carter moteur du fait d'une fuite, le flotteur suit cette va- riation. Il établit donc le contact entre le cylindre métallique 35 et un point de la résistance dont le potentiel est variable suivant la hauteur.
En conséquence, le potentiel du cylindre 35 varie suivant le volume d'hui- le ou de liquide qui se trouve dans le carter. Le voltmètre 42 étant gradué en volume d'huile, le volume dans le carter peut être lu directement sur le tableau de bord.
Dans le dispositif représenté à la fig. 3, on retrouve le carter 1 avec son trou de vidange fileté. On substitue comme dans l'exemple de la fig. 1 au bouchon de vidange habituel, un raccord 3 présentant un trou borg- ne axial et un trou latéral 6. Autour du raccord 5 est engagée une bague 7 dont la face interne présente, au droit du trou 6 une gorge périphérique 8 laquelle communique, par un tube 9 avec la gorge interne d'une bague analo- gue placée à l'autre extrémité dudit tube. Sur cette bague s'engage un rac- cord analogue aux raccords 5 ci-dessus, ce raccord se visse à la partie bas- se d'un tube vertical 51 de plus grand diamètre fixé sur le côté du carter par une patte et constituant le réservoir annexe. La.partie supérieure du tube 51 est filetée pour recevoir un boitier 52 abritant le dispositif élec- trique.
Dans le tube 51 est placé un flotteur 53 de grande hauteur prolongé par une tige 54 qui traverse à frottement doux le raccord entre le boitier 52 et le tube 51 et porte à son extrémité une molette 55.
Dans le boitier 52 est monté à rotation sur un axe 56 perpendi- culaire à l'axe de la tige 54, un levier en V 57 dont l'une des branches est courbée et présente une rainure 58 dans laquelle vient s'engager la molette 55. Le profil du fond de la rainure 58 est tel que, dans toutes ses positions, ce fond au point de contact avec la molette 55, soit orthogonal à l'axe de la tige 54. L'autre branche du levier 57 se termine par deux contacts consti- tués par deux lames flexibles 59 venant prendre appui de part et d'autre sur une résistance électrique 60 enroulée sur un support en arc de cercle 61 so- lidaire du boitier 52.
Un ressort 62 prend appui, d'une part, sur la branche 58 du levier 57 et, d'autre part, sur une butée filetée réglable 63 solidai- re du boitier 54. L'une des extrémités de la résistance 60 est reliée par un fil 64 à une borne d'un ampèremètre 65 dont l'autre borne est connectée au positif de la batterie 65.
Le niveau de l'huile dans le tube 51, qui s'établit par la cana- lisation 9 et les raccords d'extrémité, est un niveau stable en raison de la longueur de cette canalisation et de la viscosité de l'huile le remplissant, c'est-à-dire qu'il est pratiquement insensible aux mouvements brusques du vo- lume d'huile dans le carter sous l'effet des accélérations, décélérations et virages. Il représente donc exactement le volume d'huile vrai se trouvant dans le carter. Ce niveau détermine la position du flotteur 53, mais pour é- viter que le flotteur ait un trop grand déplacement vertical, ce qui condui- rait à un bras du levier 58 de très grande longueur, on exerce sur ce flot- teur une force antagoniste qui accroît son enfoncement au fur et à mesure que le niveau s'élève.
Le ressort 62 est en conséquence choisi tel que l'enfonce- ment du flotteur soit nul lorsqu'il se trouve au voisinage de son point bas (sous l'action par exemple du même ressort 62 fixé alors sur l'axe de la mo- lette mais exerçant une traction égale au poids de la tige 54 et du flotteur
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lorsque'celui-ci atteint son point bas) et iaa%:Lmulh'lorsqÙ>1:1:-oe--trroute-*ati , voisinage'de son'point haut. La force antagoniste du ressort peut être réglée en agissant sur da butéecfiletée 62.
Le déplacement du flotteur est transformé par le levier 57 en un déplacement des contacts 59 le long de 1a résistance 60, ces contacts 59
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se trouvant à la masse du fait de leur montage. La résistance insérée dans le circuit de l'ampèremètre 65 varie, en conséquence, en fonction de la po- sition du flotteur 53, et par conséquent du niveau d'huile dans le carter., L'ampèremètre étant gradué en volume d'huile, on peut lire directement sur celui-ci le volume d'huile contenu dans le carter.
Le dispositif de la figure 4 comporte un carter 67 divisé en deux parties par une cloison 68. La chambre 69 réalisée dans le carter 67 est en communication par un tube 70 avec le point bas du carter. Dans cette chambre 69 est placé un flotteur 71 articulé en 72 à l'extrémité d'une ti- ge coudée 73 traversant la paroi 68 par une fenêtre 74. La tige coudée 73 est'montée à rotation par un axe d'articulation 75 portant une deuxième ti- ge 76 laquelle se termine par deux contacts 77 coopérant avec une résistan- ce électrique 78. La tige 76 est mise à la masse par un fil torsadé 79.
L'extrémité inférieure de la résistance 78 est connectée par un fil électri- que 80 à une borne de connection 81. La résistance variable constituée ain- si entre la masse et la borne 81, résistance variable dont la valeur est une fonction linéaire du niveau d'huile dans la chambre 69 et donc dans le carter, est utilisée, comme dans les autres dispositifs, pour commander un ampèremètre gradué en volume d'huile.
En outre, dans ce dispositif, on a représenté à titre d'exemple un contact 82 avec lequel le flotteur 71 vient coopérer lorsque le niveau d'huile dans le réservoir atteint une valeur critique. Ce contact 82 est re- lié par un fil électrique 83 à une deuxième borne de sortie 84. Cette deuxiè- me borne 84 est reliée à l'une des bornes d'une lampe de signalisation pla- cée sur le tableau de bord, analogue à la lampe 29 de la fig. 1, lampe qui s'allume lorsque le niveau d'huile tombe au-dessous d'une valeur critique.
Dans le dispositif représenté à la fig. 5, la réservoir annexe 85, connecté à la masse, est relié au point bas du carter par une canalisa- tion 86 analogue aux canalisations 9 ci-dessus. Dans ce réservoir annexe est placée une rondelle isolante de centrage 87 pour un tube métallique in- térieur'88 représentant à sa base des lumières 89 permettant au niveau d'hui- le de s'établir entre les tubes 85 et 88 à un niveau correspondant au niveau dans le carter. Le tube 88 est également centré à sa partie haute par un bouchon isolant 90..
La capacité variable ainsi constituée est utilisée pour repérer le niveau d'huile dans le carter. A cet effet le tube intérieur 88 est con- necté par un conducteur 91 à la grille d'une lampe triode 92, cette grille étant également connectée à la masse par une self 93. La plaque de la triode est connectée par un circuit accordé constitué par une self 94 et une capa- cité 95 à l'une des bornes d'un micro-ampèremètre 96 dont l'autre borne est reliée à la haute tension.
Ce dispositif électrique de type connu permet de mesurer sur le micro-ampèremètre 96, le niveau de l'huile dans le réservoir annexe 85, ce niveau étant lui-même en équilibre avec le niveau au repos de l'huile dans le carter moteur en raison de l'amortissement des variations brusques du niveau dans le carter dans la canalisation 86 et éventuellement dans l'étranglement créé par les lumières 89.
REVENDICATIONS.
1) Un dispositif indicateur du niveau d'un liquide dans un' ré- servoir, caractérisé en ce que'la mesure du niveau est effectuée dans un ré- servoir annexe en équilibre statique avec le réservoir principal par une com- munication éliminant, dans toute la mesure du possible, les variations dyna- miques du niveau, c'est à dire ayant une section petite par rapport à la sec- tion du réservoir annexe et/ou une grande longueur.