EP2312166A1 - Pompe à vide à palette avec un passage d'aspiration supplémentaire - Google Patents

Pompe à vide à palette avec un passage d'aspiration supplémentaire Download PDF

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EP2312166A1
EP2312166A1 EP10181567A EP10181567A EP2312166A1 EP 2312166 A1 EP2312166 A1 EP 2312166A1 EP 10181567 A EP10181567 A EP 10181567A EP 10181567 A EP10181567 A EP 10181567A EP 2312166 A1 EP2312166 A1 EP 2312166A1
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EP
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vacuum pump
passage
air
pump according
chamber
Prior art date
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Withdrawn
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EP10181567A
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German (de)
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Bernard Pitaud
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PSA Automobiles SA
Original Assignee
Peugeot Citroen Automobiles SA
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Publication date
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    • F04C18/344—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member
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    • F04C2240/80—Other components
    • F04C2240/809—Lubricant sump

Definitions

  • the present invention relates to pallet-type vacuum pumps.
  • Vacuum pumps are widely installed on internal combustion engines in motor vehicles and serve to generate the vacuum in a vacuum circuit connecting different members that require a vacuum to operate such as brake amplifiers.
  • the known pumps operate with engine oil which provides lubrication and are equipped with a non-return valve comprising a shutter element and disposed at the suction intake of air to avoid oil migration from the pump to the brake booster. Indeed, the migration of oil can induce a destruction of the amplifier and thus of the braking assistance in case of presence of oil in the brake amplifier.
  • the non-return valve of the vacuum pump becomes less tight. Indeed, the non-return valve comprises a return spring not calibrated so that in normal operation the shutter member of the valve can be easily opened during suction, for a pressure difference across the weak valve. Air from the vacuum pump passes through the check valve to the vacuum circuit and to the brake booster. If the air intake nozzle opens under the oil level of the pump, oil will migrate from the vacuum pump to the vacuum circuit and the brake booster.
  • the invention aims to overcome the disadvantage of the prior art by avoiding the migration of the lubricating oil to the vacuum circuit.
  • the invention therefore relates to a pallet vacuum pump comprising a pump body delimiting a hollow cylindrical chamber and having an internal wall, an air intake nozzle comprising an air suction duct opening into the chamber by a air suction port made in the inner wall, pump characterized in that it comprises an additional air intake passage arranged between the chamber and the air suction duct.
  • the additional passage opens on the side of the duct between the suction port and the check valve.
  • the additional passage has a passage section whose area is smaller than the area of the section of the air intake opening in the inner wall.
  • the passage section of the additional passage has an area between 0.3 and 0.5 times the area of the section of the air suction port.
  • the additional passage has a circular passage section with a diameter of between 1 and 5 mm.
  • the additional passage is made by drilling or molding.
  • the additional passage comprises a hollow metal insert.
  • the additional passage opens on the side of the chamber, relative to the implantation of said pump, above the air suction port.
  • the invention also relates to an internal combustion engine comprising a vacuum vane pump according to any one of the preceding claims.
  • the invention has the advantage of facilitating the integration of a vacuum pump in its environment, because it is less sensitive to the mounting orientation of the pump and the risk of associated oil migration.
  • the figure 1 presents in section a vacuum pump 1 with pallets.
  • the vacuum pump 1 comprises a hollow pump body 2 delimiting a cylindrical chamber 3 and having an internal wall 4.
  • a cylindrical rotor 5 is rotatably and eccentrically mounted in the pump body 2.
  • the vacuum pump 1 comprises a pallet 6 slidably mounted in a groove 7 of the rotor 5.
  • the groove 7 is in the form of a continuous diametrical groove.
  • the rotor is rotated by a drive device not shown.
  • the rotor can be connected and rotated by a camshaft of the engine.
  • the vacuum pump 1 comprises an intake 8 of air suction.
  • the vacuum pump 1 is suitable for being connected to a vacuum circuit (not shown), the vacuum circuit connecting different members that require a vacuum to operate such as a brake amplifier.
  • the intake 8 of air suction is formed of an air intake duct 9 opening on the side of the pump chamber 3 by an air intake opening 12 made in the inner wall 4.
  • the intake 8 air intake is equipped with a check valve.
  • the non-return valve comprises a shutter element 10 and a return spring 11.
  • the non-return valve is held in a housing 14 by a nozzle 15 mounted at the end of the intake 8 air intake.
  • the non-return valve is designed to open when air is sucked by the air intake tap 8 during operation of the vacuum pump 1. In the absence of a vacuum generated by the vacuum pump 1, the shutter element 10 is pressed against the connection 15 by the spring 11 of return so as to establish a seal between the vacuum circuit and the vacuum pump 1 .
  • the rotor 5 is typically lubricated with engine oil 16.
  • the oil 16 is brought to the level of the rotor 5 by a lubrication system which is not visible on the figure 1 .
  • this discharge port is in communication with the cylinder head of the engine to reject the air sucked at the nozzle 8 and the oil 16 lubrication.
  • an additional air intake passage 17 between the chamber 3 of the vacuum pump 1 and the air intake duct 9.
  • the air suction port 12 is flooded by oil 16 accumulated in the chamber 3
  • the air of the chamber 3 can circulate in the duct 9 thanks to the additional passage 17 of air.
  • oil 16 does not goes up in the conduit 9 and can no longer migrate to the vacuum circuit.
  • the additional passage 17 is arranged in the pump body 2.
  • the air intake duct 9 extending between the air suction port 12 and the non-return valve, the additional passage 17 opens into the duct 9 between the suction port 12 and the check valve.
  • the additional passage 17 opens on the side of the inner wall, relative to the implantation of the vacuum pump 1 and therefore of its orientation in its engine environment for example, at a point of the chamber 3 located above the point where opens the air suction port 12.
  • the additional passage 17 has a passage section S 0 whose area A 0 is dimensioned to allow the passage of a flow of air from the chamber 3 which is able to compensate the leakage flow passing through the valve towards the vacuum circuit.
  • the suction port 12 has a section S 1 whose area A 1 is dimensioned to allow the suction of a specific air flow during operation of the vacuum pump 1. Since the leakage rate is lower than the suction air flow rate of the vacuum pump 1, the passage section S 0 preferably has an area less than the area A 1 of the section S 1 of the orifice 12. suction of air made in the inner wall 4.
  • the section S 0 passing to an area A 0 between 0.3 and 0.5 times the area A 1 of the section S 1 of the air suction port 12.
  • the additional passage 17 to a section S 0 of circular passage with a diameter of between 1 and 5 mm.
  • the additional passage 17 is made in the pump body 2 by drilling. Also, the additional passage 17 can be made in the pump body 2 by molding, during the molding of the pump body 2.
  • the passage may comprise a hollow metal insert to reinforce said passage.

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Abstract

L'invention concerne une pompe à vide à palette comprenant un corps (2) de pompe délimitant une chambre (3) cylindrique creuse et présentant une paroi interne (4), un piquage (8) d'aspiration d'air comprenant un conduit (9) d'aspiration d'air débouchant dans la chambre (3) par un orifice (12) d'aspiration d'air pratiqué dans la paroi interne (4), pompe caractérisée en ce qu' elle comprend un passage (17) d'aspiration d'air supplémentaire aménagé entre la chambre (3) et le conduit (9) d'aspiration d'air. L'invention a aussi pour objet un moteur à combustion interne comprenant une pompe à vide à palette selon l'invention.

Description

    Domaine technique de l'invention
  • La présente invention se rapporte aux pompes à vide de type à palette.
    • Arrière-plan technologique
  • Les pompes à vide sont largement implantées sur les moteurs à combustion interne dans les véhicules automobiles et servent à générer le vide dans un circuit de dépression reliant différents organes qui nécessitent une dépression pour fonctionner tels que les amplificateurs de freinage.
  • Généralement dans ce type d'applications, les pompes connues fonctionnent avec de l'huile moteur qui assure la lubrification et sont équipées d'un clapet anti-retour comprenant un élément obturateur et disposé au niveau du piquage d'aspiration d'air pour éviter la migration d'huile de la pompe vers l'amplificateur de freinage. En effet, la migration d'huile peut induire une destruction de l'amplificateur et donc de l'assistance au freinage en cas de présence d'huile dans l'amplificateur de freinage.
  • Lors de l'arrêt du moteur du véhicule, il règne encore une dépression dans la pompe à vide. Suivant la conception du système d'huile de lubrification du moteur, il se peut que, suite à cette dépression, de l'huile de lubrification soit encore aspirée du système de lubrification dans la pompe à vide. Cette huile s'accumulera dans la partie la plus basse de la pompe à vide.
  • Classiquement, après quelques minutes d'arrêt moteur, la pression dans la pompe à vide revient progressivement à la pression atmosphérique en raison de fuite d'air due à une étanchéité insuffisante entre la pompe et le moteur.
  • Après un certain temps, la pression augmente dans le circuit de dépression aussi en raison d'une étanchéité non parfaite dans ledit circuit. Le clapet anti-retour de la pompe à vide devient alors moins étanche. En effet, le clapet anti-retour comprend un ressort de rappel peu taré pour qu'en fonctionnement normal l'élément obturateur du clapet puisse s'ouvrir facilement lors de l'aspiration, pour une différence de pression aux bornes du clapet faible. De l'air venant de la pompe à vide passe par le clapet anti-retour vers le circuit de dépression et vers l'amplificateur de freinage. Si le piquage d'aspiration d'air débouche sous le niveau d'huile de la pompe, de l'huile va migrer de la pompe à vide vers le circuit de dépression et vers l'amplificateur de freinage.
  • L'invention a pour but de pallier l'inconvénient de l'art antérieur en évitant la migration de l'huile de lubrification vers le circuit de dépression.
  • L'invention concerne donc une pompe à vide à palette comprenant un corps de pompe délimitant une chambre cylindrique creuse et présentant une paroi interne, un piquage d'aspiration d'air comprenant un conduit d'aspiration d'air débouchant dans la chambre par un orifice d'aspiration d'air pratiqué dans la paroi interne, pompe caractérisée en ce qu'elle comprend un passage d'aspiration d'air supplémentaire aménagé entre la chambre et le conduit d'aspiration d'air.
  • Par ailleurs, l'invention peut comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
    • De préférence, le passage supplémentaire est aménagé dans le corps de pompe.
  • Dans une variante où, le conduit d'aspiration d'air s'étendant entre l'orifice d'aspiration d'air et un clapet anti-retour, le passage supplémentaire débouche du coté du conduit entre l'orifice d'aspiration et le clapet anti-retour.
  • De préférence, le passage supplémentaire a une section de passage dont l'aire est inférieure à l'aire de la section de l'orifice d'aspiration d'air pratiqué dans la paroi interne.
  • De préférence encore, la section de passage du passage supplémentaire a une aire comprise entre 0,3 et 0,5 fois l'aire de la section de l'orifice d'aspiration d'air.
  • De préférence encore, le passage supplémentaire a une section de passage circulaire de diamètre compris entre 1 et 5 mm.
  • Dans une variante, le passage supplémentaire est réalisé par perçage ou par moulage.
  • Dans une autre variante, le passage supplémentaire comprend un insert métallique creux.
  • De préférence, le passage supplémentaire débouche du coté de la chambre, relativement à l'implantation de ladite pompe, au-dessus de l'orifice d'aspiration d'air.
  • Par ailleurs, l'invention a aussi pour objet un moteur à combustion interne comprenant une pompe à vide à palette selon l'une quelconque des revendications précédentes. L'invention à pour avantage de faciliter l'intégration d'une pompe à vide dans son environnement, car on est moins sensible à l'orientation de montage de la pompe et du risque de migration d'huile associé.
    • Brève description des dessins
  • D'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description ci-après d'un mode particulier de réalisation, non limitatif de l'invention, faite en référence aux figures dans lesquelles :
    • La figure 1 est une représentation schématique en coupe d'un mode de réalisation de pompe à vide selon l'invention.
    Description détaillée
  • La figure 1 présente en coupe une pompe à vide 1 à palettes. La pompe à vide 1 comprend un corps 2 de pompe creux délimitant une chambre 3 cylindrique et présentant une paroi interne 4.
  • Un rotor cylindrique 5 est monté rotatif et de façon excentrique dans le corps 2 de pompe. La pompe à vide 1 comprend une palette 6 montée coulissante dans une rainure 7 du rotor 5. Dans l'exemple représenté, la rainure 7 est réalisée sous la forme d'une rainure diamétrale continue. Le rotor est entrainé en rotation par un dispositif d'entrainement non représenté. Par exemple, dans le cas d'une implantation de la pompe à vide dans un moteur à combustion, classiquement, le rotor peut être relié et entrainé en rotation par un arbre à came du moteur.
  • La pompe 1 à vide comprend un piquage 8 d'aspiration d'air. Dans le cas d'une implantation de la pompe 1 à vide dans un moteur à combustion interne, la pompe 1 à vide est apte à être connecté à un circuit de dépression non représenté, le circuit de dépression reliant différents organes qui nécessitent une dépression pour fonctionner tel qu'un amplificateur de freinage.
  • Le piquage 8 d'aspiration d'air est formé d'un conduit 9 d'aspiration d'air débouchant du coté de la chambre 3 de pompe par un orifice 12 d'aspiration d'air pratiqué dans la paroi interne 4.
  • Le piquage 8 d'aspiration d'air est équipé d'un clapet anti-retour. Le clapet anti- retour comprend un élément obturateur 10 et un ressort de rappel 11. Dans l'exemple représenté, le clapet anti-retour est maintenu dans un logement 14 par un embout 15 monté en extrémité du piquage 8 d'aspiration d'air.
  • Le clapet anti-retour est conçu pour s'ouvrir quand de l'air est aspirée par le piquage 8 d'aspiration d'air lors du fonctionnement de la pompe 1 à vide. En l'absence d'une dépression générée par la pompe 1 à vide, l'élément obturateur 10 est pressé contre le raccord 15 par le ressort 11 de rappel de façon à établir une étanchéité entre le circuit de dépression et la pompe 1 à vide.
  • Dans le cas d'une implantation de la pompe 1 à vide dans un moteur à combustion interne, classiquement le rotor 5 est lubrifié avec de l'huile 16 de lubrification du moteur. L'huile 16 est amenée au niveau du rotor 5 par un système de lubrification non visible sur la figure 1.
  • Par ailleurs, dans la paroi interne 4 est pratiqué un orifice de refoulement d'air 13. Classiquement cet orifice de refoulement est en communication avec la culasse du moteur pour y rejeter l'air aspiré au niveau du piquage 8 ainsi que l'huile 16 de lubrification.
  • Lors de l'arrêt du moteur du véhicule, il règne encore une dépression dans la pompe 1 à vide. Suivant la conception du système d'huile de lubrification du moteur, il se peut que, suite à cette dépression, de l'huile 16 de lubrification soit encore aspirée du système de lubrification dans la pompe 1 à vide. Cette huile s'accumule par gravité dans la partie basse de la chambre 3 de la pompe 1 à vide.
  • Après un certain temps dépendant de l'étanchéité du circuit de dépression, la pression augmente dans le circuit de dépression. La différence de pression aux bornes du clapet anti-retour diminue et ce dernier devient alors moins étanche. Si l'orifice 12 d'aspiration d'air débouche sous le niveau d'huile accumulée dans la partie basse de la chambre 3 de la pompe, de l'huile peut remonter par le conduit 9 d'aspiration et sortir de la pompe 1 à vide vers le circuit de dépression.
  • Pour y remédier et conformément à l'invention, il est prévu d'aménager un passage 17 d'aspiration d'air supplémentaire entre la chambre 3 de la pompe 1 à vide et le conduit 9 d'aspiration d'air. Ainsi, dans le cas où, à l'arrêt moteur, l'orifice 12 d'aspiration d'air est noyé par de l'huile 16 accumulée dans la chambre 3, l'air de la chambre 3 peut circuler dans le conduit 9 grâce au passage 17 supplémentaire d'air. De cette façon l'huile 16 ne remonte plus dans le conduit 9 et ne peut plus migrer vers le circuit de dépression. De préférence, le passage 17 supplémentaire est aménagé dans le corps 2 de pompe.
  • De préférence, le conduit 9 d'aspiration d'air s'étendant entre l'orifice 12 d'aspiration d'air et le clapet anti-retour, le passage 17 supplémentaire débouche dans le conduit 9 entre l'orifice 12 d'aspiration et le clapet anti-retour.
  • Afin que le passage 17 supplémentaire ne soit pas noyé par de l'huile accumulée dans la chambre, il est prévu que le passage 17 supplémentaire débouche du coté de la paroi interne, relativement à l'implantation de la pompe 1 à vide et donc de son orientation dans son environnement moteur par exemple, en un point de la chambre 3 situé au-dessus du point où débouche l'orifice 12 d'aspiration d'air.
  • Le passage 17 supplémentaire a une section S0 de passage dont l'aire A0 est dimensionnée pour permettre le passage d'un débit d'air provenant de la chambre 3 qui soit apte à compenser le débit de fuite passant à travers le clapet vers le circuit de dépression.
  • L'orifice 12 d'aspiration a une section S1 dont l'aire A1 est dimensionnée pour permettre l'aspiration d'un débit d'air déterminé lors du fonctionnement de la pompe 1 à vide. Le débit de fuite étant inférieur au débit d'air d'aspiration de la pompe 1 à vide, de préférence, la section S0 de passage a une aire inférieure à l'aire A1 de la section S1 de l'orifice 12 d'aspiration d'air pratiqué dans la paroi interne 4.
  • De préférence encore, la section S0 de passage à une aire A0 comprise entre 0,3 et 0,5 fois l'aire A1 de la section S1 de l'orifice 12 d'aspiration d'air.
  • De préférence, le passage 17 supplémentaire à une section S0 de passage circulaire de diamètre compris entre 1 et 5 mm.
  • Avantageusement, le passage 17 supplémentaire est réalisé dans le corps 2 de pompe par perçage. Egalement, le passage 17 supplémentaire peut être réalisé dans le corps 2 de pompe par moulage, lors du moulage du corps 2 de pompe.
  • Avantageusement encore, le passage17 peut comprendre un insert métallique creux pour renforcer ledit passage.

Claims (10)

  1. Pompe à vide à palette comprenant un corps (2) de pompe délimitant une chambre (3) cylindrique creuse et présentant une paroi interne (4), un piquage (8) d'aspiration d'air comprenant un conduit (9) d'aspiration d'air débouchant dans la chambre (3) par un orifice (12) d'aspiration d'air pratiqué dans la paroi interne (4), pompe caractérisée en ce qu'elle comprend un passage (17) d'aspiration d'air supplémentaire aménagé entre la chambre (3) et le conduit (9) d'aspiration d'air.
  2. Pompe à vide à palette selon la revendication 1, caractérisé en ce que le passage (17) supplémentaire est aménagé dans le corps (2) de pompe.
  3. Pompe à vide à palette selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce que le conduit (9) d'aspiration d'air s'étendant entre l'orifice (12) d'aspiration d'air et un clapet anti-retour, le passage (17) supplémentaire débouche du coté du conduit (9) entre l'orifice (12) d'aspiration et le clapet anti-retour.
  4. Pompe à vide à palette selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le passage (17) supplémentaire a une section (S0) de passage dont l'aire (A0) est inférieure à l'aire (A1) de la section (S1) de l'orifice (12) d'aspiration d'air pratiqué dans la paroi interne (4).
  5. Pompe à vide à palette selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'aire (A0) de la section de passage (S0) du passage (17) supplémentaire est comprise entre 0,3 et 0,5 fois l'aire (A1) de la section (S1) de l'orifice (12) d'aspiration d'air.
  6. Pompe à vide à palette selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le passage (17) supplémentaire a une section (S0) de passage circulaire de diamètre compris entre 1 et 5 mm.
  7. Pompe à vide à palette selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le passage (17) supplémentaire est réalisé par perçage ou par moulage.
  8. Pompe à vide à palette selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le passage (17) supplémentaire comprend un insert métallique creux.
  9. Pompe à vide à palette selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le passage (17) supplémentaire débouche du coté de la chambre (3), relativement à l'implantation de ladite pompe, au-dessus de l'orifice (12) d'aspiration d'air.
  10. Moteur à combustion interne comprenant une pompe à vide à palette selon l'une quelconque des revendications précédentes.
EP10181567A 2009-10-07 2010-09-29 Pompe à vide à palette avec un passage d'aspiration supplémentaire Withdrawn EP2312166A1 (fr)

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