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Procédé et dispositif pour le graissage au départ par temps froid des moteurs d'avions ou autres.
D'une façon générale, le graissage des moteurs d'avions est actuellement réalisé au moyen d'une pompe, alimentée par un réservoir, qui renvoie de l'huile dans le vilebrequin du moteur, le dit réservoir étant lui-même alimenté par des pompes dites d'épuisement qui, tirant l'huile du carter moteur, l'envoient à ce réservoir en passant par un radiateur chargé d'en assurer le refroidissement. La pompe citée en premier ou pompe de graissage proprement dite est pourvue d'un by-pass, s'ouvrant pour une pression déterminée, qui, lorsque la résistance à la lubrification et, par suite la pression dans le vilebrequin, s'élève audessus de la pression limite précitée, débite directement dans le carter moteur, ou fait retour à l'aspiration.
Au départ par temps froid, il arrive que de l'huile soit figée dans le vilebrequin. La résistance qu'elle oppose alors au
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refoulement de la pompe provoque le fonctionnement du by-pass précité de sorte que, sans autre disposition, la lubrification du moteur ne serait que peu ou pas assurée.
Pour obvier à cet inconvénient on se borne actuellement à réchauffer l'huile du réservoir d'alimentation de la pompe de graissage, soit intra-vase, ce qui est souvent malaisé et toujours assez long, soit extra-vase en faisant appel dans ce dernier cas à des appareils de réchauffage qui sont, les uns sans aucune liaison avec le dit réservoir dont on transvase complètement le contenu, tandis que d'autres sont inclus dans un circuit,continu partant de ce réservoir et y retournant.
Dans tous les cas, le matériel utilisé est coûteux, généralement encombrant, et, en tout état de cause, ne permet le départ qu'après un temps assez long nécessité par le réchauffage de l'huile.
La présente invention vise un nouveau procédé pour assurer le graissage de tous moteurs et en particulier des moteurs d'avions au départ par temps froid, qui évite ces inconvénients.
Ce procédé consiste essentiellement à envoyer dans le vilebrequin, nonobstant le courant d'huile venant de la pompe de graissage, un courant auxiliaire d'huile chaude sous une pression supérieure à la pression de refoulement de cette pompe, de façon que cette huile chaude progresse dans le vilebrequin, en formant éventuellement un courant annulaire autour du noyau d'huile froide, et accède directement aux orifices de giclage du vilebrequin tout en assurant, chemin faisant, le défigeage de l'huile froide.
Cette injection d'huile chaude pourra se faire soit avant la mise en route du moteur, soit pendant cette mise en route. Dans ce dernier cas elle se produira concurremment avec le courant d'huile venant de la pompe de graissage, mais son débit pourra être inférieur à celui de cette dernière.
Ainsi le graissage du moteur est assuré dès le début au moins par l'huile chaude, de sorte que le départ de ce moteur
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peut être immédiat. Le moteur contribuant alors lui-même au réchauffage de l'huile de graissage, on conçoit que l'injection auxiliaire d'huile chaude peut être très limitée en durée et en quantité.
Le chauffage préalable de l'huile du courant auxiliaire injectée selon le présent procédé, peut être effectué par tout moyen approprié, mais on apportera au procédé tel que déjà exposé un perfectionnement important en constituant une réserve d'huile chaude pour l'injection, par un prélèvement effectué dans le circuit même de graissage du moteur, pendant la marche de celui-ci, alors que l'huile se trouve par conséquent à une température relativement élevée, de sorte qu'il suffira d'isoler thermiquement cette réserve et de lui fournir seulement un appoint de calories correspondant aux pertes du système d'isolement, et ce de façon constante, pendant l'arrêt, pour que cette réserve soit en état d'être utilisée pour une prochaine mise en route.
D'autre part, pour fournir la pression d'injection du courant auxiliaire d'huile chaude, on utilisera avantageusement l'air comprimé produit et emmagasiné ordinairement à bord même de 1'avion.
L'invention vise également un appareil pour la réalisation du présent procédé qui comporte essentiellement une bouteilleréservoir d'huile chaude munie d'un piston délimitant deux compartiments variables dont l'un est relié à une source de fluide sous pression, tandis que l'autre, renfermant l'huile chaude, est relié à l'entrée du vilebrequin du moteur, concurremment avec le refoulement de la pompe de graissage, un clapet de retenue pouvant être prévu sur ce refoulement en aval du by-pass pour supprimer toute possibilité de reflux de l'huile chaude vers la pompe et vers le réservoir.
Dans une réalisation avantageuse pour l'exécution du procédé perfectionné comme il a été dit plus haut, le compartiment de pression de la dite bouteille est pourvu d'un organe de mise à
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l'atmosphère, dont la manoeuvre permet, après vidange de la bouteille, lorsque le moteur marche normalement et depuis un certain temps, d'assurer le réemplissage de cette bouteille par de l'huile du courant de graissage normal qui, dans ces conditions, se trouve à une température relativement élevée, cette ..,anoeuvre étant effectuée de préférence lorsqu'on est près d'arrêter le moteur.
La bouteille pourra être réalisée sans piston et comporter alors des moyens pour fermer, d'une part en fin de vidange la sortie d'nuile, et, d'autre part, en fin de remplissage, la communication de la bouteille avec l'atmosphère.
La bouteille remplie de façon indiquée plus haut pourra être renfermée dans une enceinte qui sera isolée thermiquement et pourvue d'une source de chauffage permanent pouvant être adaptée à compenser seulement les lentes déperditions de chaleur du système d'isolement, et les pertes par conduction par les tuyauteries.
Cette source chauffante pourra être constituée par exemple par une résistance électrique alimentée par le courant du bord, ou par un réchaud catalytique à essence.
Ce système peut encore être perfectionné par l'adoption de moyens supprimant les pertes par conduction par les tuyauteries.
A cet effet la bouteille sera montée amoviblement entre deux raccords à accrochage rapide, et il sera prévu une enceinte isolante et chauffante apte à recevoir la bouteille détachée.
La source chauffante peut dans ce dernier cas avoir une puissance calorifique plus faible que dans le cas précédent.
Ce dernier système peut être disposé hors de l'avion et permet alors d'éviter d'avoir recours aux moyens du bord, en particulier au courant de la batterie.
Encore que, comme on vient de le dire, la puissance de la source chauffante puisse alors être très réduite, étant donné qu'on dispose actuellement de systèmes d'isolement thermique
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assurant la conservation des températures pendant un temps relativement long, il y aura intérêt à prévoir cette source de façon qu'elle puisse, à la demande, fournir un plus grand débit de chaleur, ne serait-ce que pour assurer le tout premier chauffage du contenu de la bouteille avant sa première mise en service.
Enfin il va de soi qu'au lieu des dispositions précédentes on pourrait constituer sur l'aérodrome un stock permanent de bouteilles d'huile disposées dans une enceinte chauffante et calorifugée, et qu'on utiliserait au fur et à mesure des besoins en remplaçant. chaque fois dans cette enceinte la bouteille qu'on viendrait d'enlever par une bouteille pleine telle que celle dont elle aurait pris la place sur le moteur.
Le dessin annexé montre à titre d'exemples une disposition schématique d'ensemble d'un appareil pour l'exécution du procédé selon l'invention et une adaptation de cet appareil sur un moteur particulier.
La fig.l est un schéma d'ensemble en élévation, partie en coupe de l'appareil.
La fig.2 montre en coupe verticale un dispositif pour le chauffage de la bouteille détachée de l'appareil.
La fig.3 est une coupe longitudinale partielle du vilebrequin d'un moteur particulier auquel l'appareil est adapté.
La fig. 4 est une coupe suivant la ligne 4-4-4-4, fig.3.
La fig. 5 est une coupe verticale schématique d'une autre réalisation de la bouteille.
Ainsi qu'on le voit sur le dessin (fig.l) l'appareil pour l'exécution du procédé selon l'invention comporte essentiellement une bouteille 10, métallique de préférence, munie intérieurement d'un piston coulissant 11 qui délimite deux compartiments 12 et 13 dont l'un 12 est relié à une source d'air sous pression, telle qu'un réservoir, tandis que l'autre 13, contenant de l'huile chaude est relié à l'entrée du canal 14 intérieur au vilebrequin 15 du moteur, par exemple par l'intermédiaire de la boite 16
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habituellement prévue pour l'arrivée de l'huile refoulée par la pompe de graissage 17.
Sur la fig.l, 18 désigne le réservoir d'alimentation de la dite pompe, lequel réservoir est lui-même alimenté par la pompe 19, d'épuisement du carter moteur 20, à travers le radiateur 21.
La bouteille 10 est reliée à la source d'air sous pression et au vilebrequin par exemple par les conduites 22 et 23 respecti- vement. Un robinet 24 sur la conduite 22 permet d'ouvrir ou d'interrompre à volonté l'arrivée d'air sous pression.
La bouteille 10 pourrait être branchée à demeure entre les canalisations 22 et 23. Dans ce cas, elle serait entourée sur place par une source de chauffage appropriée quelconque, ellemême logée de préférence dans une enceinte calorifugée.
Dans le mode d'exécution particulier et préféré de la fig.l, cette bouteille est montée amoviblement entre les deux canalisations, par exemple au moyen de raccords rapides 25 et 26, à soupape s'ouvrant automatiquement sous l'effet de l'enclanchement.
Dans ce cas, un robinet 27 intercalé sur la canalisation 23 permet de fermer celle-ci lorsque la bouteille n'est pas en place. Sur le dessin (fig.l) on a représenté la bouteille comme étant détachée de la canalisation 23, à seule fin de pouvoir montrer plus nettement le raccord 26. Pour éviter toute erreur dans le branchement, il sera avantageux de prévoir deux types de raccord, l'un 25 à trois mortaises d'enclenchement, l'autre 26 à deux mortaises.
Dans le cas ci-dessus d'une bouteille démontable, il va de soi que celle-ci pourrait être remplie hors de l'appareil par un moyen quelconque mais, comme il a été dit le procédé sera avantageusement perfectionné en remplissant cette bouteille sur place, après qu'elle aura effectué sa fonction, au moyen de la pompe de graissage même. pour cela, il suffira de prévoir une mise à l'atmosphère du compartiment 13, par exemple au moyen d'un robinet 28.
On pourra, lorsque ce sera possible, compléter l'installa-
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tion en montant un clapet de retenue tel que 29 en aval du conduit de by-pass 30, de la pompe 17, dont le clapet est figuré en 31. Ceci pour supprimer tout chemin à l'huile chaude vers la pompe et en amont, encore que, en raison du faible débit du courant d'huile chaude et de sa pénétration directe vers le vilebrequin, grâce à sa haute pression, la possibilité d'un reflux vers la pompe soit très aléatoire.
Dans ces conditions, et en supposant la bouteille pleine d'huile chaude en place sur l'appareil, le fonctionnement est le suivant :
On ouvre les robinets 27 et 24, le robinet 28 étant fermé.
L'air comprimé pénétrant dans la bouteille repousse le piston 11 qui en avançant refoule graduellement l'huile chaude du compartiment 13 dans la canalisation 23 et par suite dans la boite 16 et le vilebrequin 14-15.
En admettant que ce dernier soit plein d'huile froide figée, on conçoit très bien que l'huile chaude injectée trouvera un chemin autour du noyau d'huile froide et avancera sous forme d'un courant annulaire autour de ce noyau. Ainsi tout en défigeant l'huile froide,'elle accédera directement aux orifices de giclage du vilebrequin de sorte que le graissage du moteur commencera d'être assuré et que celui-ci pourra, dans ces conditions, être mis en route en même temps que l'injection d'huile chaude ou quelques instants après le début de celle-ci..
Dès lors la fluidité et par suite le débit du courant d'huile principal, insignifiant au début, augmentera rapidement par suite de l'échauffement supplémentaire provoqué par le fonctionnement du moteur, et au bout de peu de'temps ce courant principal sera en mesure d'assurer le graissage à lui seul. La contenance de la bouteille et la valeur du débit d'huile chaude seront naturellement établies pour que ce débit prenne fin à ce moment.
Lorsque l'avion sera près d'atterrir, en tout cas un peu avant d'arrêter le moteur, il suffira d'ouvrir le robinet 28
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de mise à l'atmosphère - après avoir fermé le robinet 24 pour éviter toute perte d'air comprimé - pour assurer automatiquement le remplissage de la bouteille par de l'huile venant du circuit de graissage même et se trouvant déjà par conséquent à une température relativement élevée.
Pour pouvoir disposer de cette réserve lors d'une nouvelle mise en route, il suffira pratiquement de conserver à l'huile sa température, ou de l'augmenter légèrement. Pour cela, dans le mode de réalisation de la fig.l où la bouteille est amovible, on fermera le robinet 27, on enlèvera la bouteille et on la transportera dans une enceinte isolante et chauffante telle que celle représentée fig.2, disposée soit à bord soit à terre.
Ce dispositif se compose par exemple d'un boitier 32, muni d'un couvercle 33 à fermeture rapide, et comportant intérieurement une garniture calorifuge 34, et un moyen de chauffage tel qu'une résistance électrique 35 entourée d'amiante, ou autre isolant, une chambre d'air étant ménagée entre celle-ci et la garniture 34.
Une prise de courant 36 permet d'alimenter la résistance 35.
La cavité intérieure libre de ce dispositif, est adaptée pour recevoir la bouteille 10 munie seulement de ses deux éléments de raccord.
La capacité calorifique de la résistance 35, ou de tout autre moyen de chauffage employé, pourra être minime, plus faible que dans le cas où le réchauffage serait assuré à bord de l'avion, du fait que les pertes par conduction par les tuyauteries sont ici évitées. Il y aura intérêt cependant à la prévoir suffisamment importante pour pouvoir assurer éventuellement le chauffage total du contenu de la bouteille, ne serait-ce que pour la toute première mise en service de la bouteille.
Dans le cas d'une résistance électrique, il suffira, pour cela, de prévoir un rhéostat ou l'équivalent.
On conçoit aussi qu'au lieu d'un dispositif à bouteille unique tel que celui de la fig.2, on pourrait établir une batte-
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rie de tels dispositifs, au moyen d'un boîtier à plusieurs compartiments, de façon à disposer d'une réserve de bouteilles qu'on utiliserait au fur et à mesure des besoins, chaque bouteille enlevée étant remplacée par une bouteille pleine telle que celle dont elle prendrait la place sur l'avion.
Les fig. 3 et 4 montrent une variante d'adaptation de l'appareil à un moteur particulier, se distinguant uniquement de la précédente par le fait qu'ici le clapet de retenue 29 est inexistant.
Sur la fig.3, 151 désigne le vilebrequin et 141 son canal intérieur. Celui-ci est ici alimenté par un conduit 37 intérieur à l'arbre 38 de commande des pompes, lequel conduit débouche à son extrémité postérieure dans une chambre 39 communiquant par des lumières 40 avec une boîte 41 renfermant les engrenages de commande des diverses pompes.
Sur la fig.4, la chambre 39 a été représentée comme une tubulure afin de rendre cette figure plus compréhensible. Sur cette fig.4, 42 désigne l'un des engrenages de la pompe de graissage qui débite dans le conduit axial 43 débouchant dans la boite 41.
44 désigne la soupape du by-pass de cette pompe.
L'arrivée du courant auxiliaire d'huile chaude se fait par la canalisation 231, qui s'identifie à celle 23 de la fig.l.
Cette canalisation se termine par une pipe 45 qui la fait communiquer avec une tubulure 46 débouchant dans la chambre 41.
L'appareil débitant l'huile chaude n'a pas été répété sur la fig.3, étant semblable à celui de la fig.l.
La bouteille équipée comme indiqué plus haut peut naturellement fonctionner dans toutes les positions.
Dans le mode de réalisation de la fig.5, la bouteille établie en vue de fonctionner seulement dans la position verticale, ne comporte plus de piston mais elle est munie de moyens, d'une part pour fermer son orifice de sortie en fin de vidange pour éviter l'introduction d'air comprimé dans le circuit de graissage et pour,
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d'autre part, fermer automatiquement la communication avec l'at- mosphère, en fin de remplissage de la bouteille par de l'huile provenant du circuit de graissage.
Ainsi qu'on le voit sur cette fig.5, dans cette réalisation, la bouteille à huile chaude 50 comporte ici du côté de l'admission d'air comprimé, un flotteur 51, guidé de toute manière appropriée, et solidaire d'une soupape 52. Celle-ci est adaptée pour obturer l'orifice 53 en fin de remplissage de la bouteille par de l'huile chaude provenant du circuit de graissage du moteur ; le robinet 28 de mise en communication avec l'atmosphère étant alors ouvert et le robinet 24 d'air comprimé étant fermé, comme il a été expliqué plus haut.
Aussitôt que le remplissage est terminé on ferme le robinet 28.
La bouteille ainsi remplie peut être laissée sur place dans le cas où un dispositif d'isolement a été prévu pour conserver à l'huile chaude sa température.
Lorsque le moment de l'utilisation sera venu, il suffira d'ouvrir le robinet d'air comprimé 24 et le contenu de la bouteille sera refoulé vers le vilebrequin du moteur par la canalisation 23.
Pour éviter en fin de vidange de la bouteille, l'introduction d'air comprimé dans le circuit de graissage, il est prévu dans le fond de la bouteille un autre dispositif de soupape 54 à flotteur 55, destiné à obturer à ce moment l'orifice de sortie 56. Mais il va de soi que les fonctions de fermeture des orifices 53 et 56, décalées dans le temps, pourraient être remplies par deux soupapes attelées à un seul et même flotteur au lieu de deux.
Il va de soi que les modes de réalisation de l'appareil décrits ou représentés n'étant que des exemples de moyens pour l'exécution du procédé visé par l'invention, ne sauraient être limitatifs de celle-ci.