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L'invention a pour objet un système de refroidissement des pistons de moteurs à combustion, spécialement les moteurs Diesel à grande puissance pour camions, dans lequel une quantité d'huile dérivée de la circulation principale d'huile de graissage est projetée ou injectée, à l'aide d'un dis- positif tel qu'un gicleur, et sous la pleine pression de la circulation d'huile de graissage, contre une partie du piston à refroidir, par exemple, l'intérieur du fond du piston. Le but de l'invention est de faire dépen- dre du nombre de tours du moteur la quantité d'huile lubrifiante destinée au refroidissement du piston ou du fond du piston.
Dans les moteurs Diesel à grande puissance pour camions, le régla- ge de la température du piston, principalement de sa partie la plus échauf- fée-le fond du piston-, s'effectue par la projection ou l'éjection conti- nue d'un filet d'huile contre cette partie. A cette fin, on se sert géné- ralement d'un gicleur alimenté d'huile prélevée de la circulation principa- le d'huile de graissage. A ce gicleur peut évidemment être substitué un au- tre dispositif de projection ou de lancement quelconque pour autant qu'il remplisse la même fonction. Dans ce cas, un dispositif du genre précité est prévu pour chaque cylindre. Or, l'utilisation d'un gicleur comme dis- positif de projection de l'huile présentait jusqu'à présent l'inconvénient que ce gicleur se bouchait fréquemment par suite des impuretés contenues dans l'huile.
Pour y remédier, on s'est trouvé devant la nécessité de pré- voir un gicleur d'un diamètre plus grand que celui qui devrait normalement correspondre au but envisagé. Ainsi, l'expérience acquise dans la pratique a fait ressortir l'avantage qu'il y a à ne pas utiliser un gicleur d'un diamètre inférieur à 1,5 mm.
Or, en adoptant un gicleur d'un tel diamètre, la quantité d'huile de graissage s'écoulant par tous les gicleurs dans le cas d'un moteur poly- cylindrique est vraiment considérable. Pour un moteur à 8 cylindres, la section totale des gicleurs de tous les cylindres, en adoptant par exemple les gicleurs précités d'un diamètre de 1,5 mm, est d'environ 14 mm2, ce qui correspondrait pour un seul gicleur symbolique de remplacement à un diamè- tre de gicleur d'environ 3,5 mm. Or, des mesures pratiques ont établi que la quantité totale d'huile de graissage utilisée par le moteur correspond à la section d'un gicleur symbolique de remplacement dont le diamètre ne serait que de 4,5 mm, ce qui montre immédiatement que la proportion d'huile de graissage s'écoulant par les gicleurs pulvérisateurs est très considéra- ble.
Dans ces conditions, la pression d'huile de graissage doit donc être assez forte pour pouvoir alimenter suffisamment toutes les parties du mo- teur qui ont besoin d'huile. Ceci présuppose à son tour une capacité de propulsion relativement élevée de la pompe à huile. Or, les pompes à huile de cette dimension sont désavantageuses au point de vue de l'économie du moteur, étant donné qu'elles consomment une quantité d'énergie sensible à laquelle le moteur doit être en mesure de pourvoir.
Si, en utilisant des gicleurs pulvérisateurs d'huile pour le refroidissement du piston, la pompe à huile est par contre dimensionnée trop parcimonieusement, la pression d'huile lubrifiante tombe à zéro en cas de marche à vide ou au ralenti du moteur, la quantité d'huile véhiculée diminuant en effet proportionnellement au nombre de tours du moteur alors que la section d'écoulement des gicleurs pulvérisateurs reste la même.
Il en résulte l'inconvénient que pendant la marche à vide ou au ralenti du moteur l'huile de graissage, suivant la voie de moindre résistan- ce, s'écoule en majeure partie par les gicleurs à 'alésage relativement large, alors que les paliers par exemple ne reçoivent qu'une faible quantité d'huile de graissage ; ausurplus, cet écoulement inutile se produit à un moment où le refroidissement du piston ou du fond du piston n'est pas une nécessité absolue.
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Il va sans dire que des situations analogues peuvent également intervenir lorsqu'en remplacement des gicleurs on utilise, pour la projec- tion de l'huile contre le fond du piston, un dispositif dont la consomma- tion d'huile destinée au refroidissement des pistons nécessite, pour des raisons de construction, des quantités plus importantes que celles normale- ment requises.
Pour supprimer les inconvénients signalés, il est prévu, suivant l'invention, d'équiper le dispositif pour l'huile de refroidissement déri- vée de la circulation principale d'huile de graissage et projetée contre le fond du piston, d'un organe d'arrêt fonctionnant indépendamment de la soupape de surpression ordinairement prévue dans le circuit de graissage et commandé par la pression d'huile de la circulation principale d'huile de graissage de telle façon qu'en cas d'abaissement de la pression jusqu'à une limite préétablie, par exemple la marche à vide de la pompe à huile, l'écoulement de l'huile par le dispositif de projection est automatiquement enrayé.
Si un gicleur est utilisé, de façon connue, comme dispositif de projection de l'huile, on prévoit en amont de ce gicleur, suivant une autre caractéristique de l'invention, une soupape de retenue qui répond à la pres- sion existant dans la circulation principale d'huile lubrifiante en cas de marche à vide ou au ralenti de la machine de telle façon que l'écoulement de l'huile par le gicleur est enrayé dans les conditions de fonctionnement précitées.
Ceci permet d'adopter une pompe à huile de capacité sensiblement réduite sans compromettre en aucune façon l'action refroidissante effecti- ve exercée sur les pistons.
Les dessins illustrent un exemple d'exécution de l'invention.
Ils montrent :
Fig. 1 une coupe verticale d'un moteur à injection, avec gicleur raccordé à la circulation principale d'huile de graissage pour le refroidis- sement du piston, ce gicleur et son support étant représentés partiellement en perspective.
Fig. 2 une coupe à échelle agrandie du gicleur et de son support exécutés suivant l'invention.
Sur la fig. l, qui représente le type usuel de moteur à injection avec chambre de combustion dans le piston, la référence 1 désigne le piston dont la paroi de fond intérieure 2 est arrosée d'huile éjectée par le gi- cleur 3 disposé près du carter du moteur et amenée sous pression de la con- duite principale d'huile de graissage 4 au gicleur 3 par le canal 5 prévu dans le support 6 du gicleur.
Ainsi que le montre mieux la fig. 2, le gicleur 3 est précédé d'une soupape de retenue 7 montée dans le support de gicleur 6 et subissant la pression constante d'un ressort 8. L'amenée de l'huile au gicleur 3 par la soupape 7 et le support de gicleur 6 est indiquée par les flèches 9.
La référence 10 désigne un orifice de nettoyage pratiqué dans le support de gicleur et normalement fermé par un . bouchon. La tension du ressort 8 est telle qu'elle est normalement surmontée par la pression existant dans la canalisation principale d'huile de graissage 4, la soupape 7 restant donc constamment ouverte pendant le fonctionnement normal du moteur et l'huile étant éjectée à travers le gicleur 3 contre le fond du piston 2. Dès que la pression d'huile réglée par la tension du ressort tombe au-dessous de la normale, par exemple en cas de marche à vide ou au ralenti du moteur, la soupape 7 est fermée par la pression du ressort devenue suffisante, le
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gicleur 3 étant ainsi fermé et l'huile lubrifiante ne pouvant plus s'écou- ler que vers les autres parties à graisser, soit de préférence vers les pa- liers du moteur.
La soupape 7 précédant le gicleur pulvérisateur 3 n'a aucun rap- port avec la soupape de surpression ordinairement prévue dans la circula- tion d'huile lubrifiante pour le refoulement de l'excédent d'huile lubri- fiante dans le fond du carter et son fonctionnement est totalement indépen- dant de celui de cette soupape de surpression.
Ainsi. qu'on l'a signalé au début, le dispositif conçu suivant l'in- vention est particulièrement utile et avantageux en ce sens que l'échauffe- ment du piston du moteur est très réduit pendant la marche à vide ou au ralenti du moteur et que la projection d'huile de refroidissement contre le fond du piston est donc superflue dans ces conditions de fonctionnement.
REVENDICATIONS.
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1.- Système de refroidissement des pistons de moteurs à combustion, spécialement les moteurs Diesel à grande puissance pour camions, au moyen duquel une quantité d'huile dérivée de la circulation principale d'huile de graissage du moteur est projetée, par un dispositif adéquat, par exemple un gicleur, et sous la pleine pression de circulation,contre une partie du piston à refroidir, par exemple l'intérieur du fond du piston, caractérisé en ce que ce dispositif est pourvu d'un organe obturateur fonctionnant in- dépendamment de la soupape de surpression ordinairement prévue dans la air- culation d'huile de graissage et commandé par la pression d'huile de la circulation principale d'huile de graissage de telle façon que lorsque la pression tombe jusqu'à une limite préétablie, par exemple la marche à vide de la pompe à huile,
l'écoulement de l'huile par le dispositif de projec- tion est automatiquement enrayé.
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The object of the invention is a system for cooling the pistons of combustion engines, especially high-power diesel engines for trucks, in which a quantity of oil derived from the main circulation of lubricating oil is sprayed or injected, to using a device such as a nozzle, and under the full pressure of circulating lubricating oil, against a part of the piston to be cooled, for example, the inside of the piston bottom. The object of the invention is to make the quantity of lubricating oil intended for cooling the piston or the bottom of the piston depend on the number of revolutions of the engine.
In high-power diesel engines for trucks, the temperature of the piston, mainly of its hottest part - the bottom of the piston - is regulated by the continuous projection or ejection of the piston. 'a trickle of oil against this part. For this purpose, a nozzle supplied with oil taken from the main lubricating oil circulation is usually used. This nozzle can obviously be replaced by any other projection or launching device, provided that it fulfills the same function. In this case, a device of the aforementioned type is provided for each cylinder. However, the use of a nozzle as a device for spraying the oil has hitherto had the drawback that this nozzle frequently becomes clogged as a result of the impurities contained in the oil.
To remedy this, we found ourselves faced with the need to provide a nozzle with a diameter larger than that which would normally correspond to the intended purpose. Thus, the experience acquired in practice has shown the advantage of not using a nozzle with a diameter of less than 1.5 mm.
Now, by adopting a nozzle of such a diameter, the quantity of lubricating oil flowing through all the nozzles in the case of a polycylindrical engine is really considerable. For an 8-cylinder engine, the total section of the nozzles of all the cylinders, adopting for example the above-mentioned nozzles with a diameter of 1.5 mm, is approximately 14 mm2, which would correspond for a single symbolic nozzle of replacement at a nozzle diameter of approx. 3.5 mm. However, practical measurements have established that the total quantity of lubricating oil used by the engine corresponds to the section of a symbolic replacement nozzle whose diameter would be only 4.5 mm, which immediately shows that the proportion lubricating oil flowing out of the spray nozzles is very considerable.
Under these conditions, the lubricating oil pressure must therefore be high enough to be able to supply sufficiently all the parts of the engine which need oil. This in turn presupposes a relatively high propulsion capacity of the oil pump. However, oil pumps of this size are disadvantageous from the point of view of engine economy, since they consume a substantial amount of energy which the engine must be able to supply.
If, on the other hand, by using oil spray nozzles for cooling the piston, the oil pump is too sparingly dimensioned, the lubricating oil pressure drops to zero when the engine is idling or idling, the quantity of oil conveyed decreasing in effect proportionally to the number of engine revolutions while the flow section of the spray nozzles remains the same.
This results in the disadvantage that during the idling or idling of the engine the lubricating oil, following the path of least resistance, for the most part flows through the relatively large bore nozzles, whereas bearings, for example, only receive a small quantity of lubricating oil; Moreover, this unnecessary flow occurs at a time when cooling the piston or the piston bottom is not absolutely necessary.
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It goes without saying that similar situations can also arise when, instead of the nozzles, a device is used for spraying the oil against the bottom of the piston, the consumption of which is intended to cool the pistons. requires, for construction reasons, larger quantities than those normally required.
In order to eliminate the drawbacks pointed out, provision is made, according to the invention, to equip the device for the cooling oil derived from the main circulation of lubricating oil and projected against the bottom of the piston, with a device. shut-off operating independently of the pressure relief valve usually provided in the lubrication circuit and controlled by the oil pressure of the main lubricating oil circulation so that in the event of a drop in pressure to a preset limit, for example when the oil pump is idle, the flow of oil through the spraying device is automatically stopped.
If a nozzle is used, in a known manner, as an oil projection device, there is provided upstream of this nozzle, according to another characteristic of the invention, a check valve which responds to the pressure existing in the nozzle. main circulation of lubricating oil in the event of idling or idling of the machine in such a way that the flow of oil through the nozzle is blocked under the above operating conditions.
This makes it possible to adopt an oil pump of significantly reduced capacity without in any way compromising the effective cooling action exerted on the pistons.
The drawings illustrate an exemplary embodiment of the invention.
They show :
Fig. 1 a vertical section through an injection engine, with a nozzle connected to the main circulation of lubricating oil for cooling the piston, this nozzle and its support being shown partially in perspective.
Fig. 2 a section on an enlarged scale of the nozzle and its support produced according to the invention.
In fig. 1, which represents the usual type of injection engine with a combustion chamber in the piston, reference 1 designates the piston, the inner bottom wall 2 of which is sprayed with oil ejected by the nozzle 3 placed near the engine crankcase and supplied under pressure from the main lubricating oil line 4 to the nozzle 3 through the channel 5 provided in the support 6 of the nozzle.
As best shown in fig. 2, the nozzle 3 is preceded by a check valve 7 mounted in the nozzle support 6 and undergoing the constant pressure of a spring 8. The supply of oil to the nozzle 3 by the valve 7 and the support nozzle 6 is indicated by arrows 9.
Reference numeral 10 denotes a cleaning orifice made in the nozzle holder and normally closed by a. plug. The tension of the spring 8 is such that it is normally overcome by the pressure existing in the main lubricating oil line 4, the valve 7 therefore remaining constantly open during normal engine operation and the oil being ejected through the nozzle 3 against the bottom of piston 2. As soon as the oil pressure set by the spring tension falls below normal, for example when the engine is idling or idling, the valve 7 is closed by when the spring pressure becomes sufficient, the
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nozzle 3 thus being closed and the lubricating oil can no longer flow except to the other parts to be lubricated, ie preferably to the bearings of the engine.
The valve 7 preceding the spray nozzle 3 has no relation to the pressure relief valve ordinarily provided in the lubricating oil circulation for the discharge of the excess lubricating oil in the bottom of the crankcase and its operation is completely independent of that of this pressure relief valve.
So. as pointed out at the beginning, the device designed according to the invention is particularly useful and advantageous in that the heating of the piston of the engine is very reduced during the idling or at idling of the engine. and that the projection of cooling oil against the bottom of the piston is therefore superfluous under these operating conditions.
CLAIMS.
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1.- Piston cooling system of combustion engines, especially high power diesel engines for trucks, by means of which a quantity of oil derived from the main circulation of lubricating oil of the engine is sprayed, by a suitable device , for example a nozzle, and under full circulating pressure, against a part of the piston to be cooled, for example the inside of the bottom of the piston, characterized in that this device is provided with a shutter member functioning independently of the pressure relief valve usually provided in the lubricating oil air- culation and controlled by the oil pressure of the main lubricating oil circulation in such a way that when the pressure drops to a preset limit, for example the idling of the oil pump,
the flow of oil through the projection device is automatically blocked.