FR2910087A1 - Connecting rod for internal combustion engine, has lubricant supply pipe passing through connecting rod eye from external surface towards internal surface, where internal surface comprises peripheral groove placed at supply pipe - Google Patents

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Abstract

The rod has a connecting rod eye (10) comprising an external surface (18) and an internal surface (20) supporting a driving axle of a piston. The connecting rod eye has a lubricant i.e. oil, supply pipe (22) passing through the connecting rod eye from the external surface towards the internal surface. A circular anti-friction ring (16) is housed in a hole (14) of the connecting rod eye. The internal surface comprises an oblong shaped peripheral groove (24) placed at the supply pipe. The groove is made of diamond, where the depth of the groove is equal to 0.3 mm.

Description

1 PIED DE BIELLE DE MOTEUR A COMBUSTION INTERNE La présente invention1 BEAM FOOT OF INTERNAL COMBUSTION ENGINE The present invention

concerne une bielle de moteur à combustion interne comportant des moyens de rétention de lubrifiant dans le pied de bielle. L'invention concerne plus particulièrement une bielle de moteur à combustion interne comportant une bague de pied de bielle améliorant la lubrification de l'alésage d'axe du pied de bielle qui est apte à recevoir un axe d'entraînement d'un piston du moteur.  relates to an internal combustion engine connecting rod having means for retaining lubricant in the small end. The invention more particularly relates to an internal combustion engine connecting rod comprising a small end ring improving the lubrication of the rod bore of the small end which is adapted to receive a drive shaft of a piston of the engine .

Une bielle de moteur à combustion interne a pour fonction de relier un piston au vilebrequin. La bielle relie un axe d'entraînement du piston à sa première extrémité et un maneton d'un vilebrequin à sa seconde extrémité. La bielle comporte un pied de bielle recevant l'axe d'entraînement du piston et comporte une tête de bielle reliée au vilebrequin du moteur.  An internal combustion engine connecting rod serves to connect a piston to the crankshaft. The connecting rod connects a drive shaft of the piston at its first end and a crank pin of a crankshaft at its second end. The rod comprises a small end receiving the piston drive shaft and comprises a connecting rod connected to the crankshaft of the engine.

Afin de réduire la friction entre l'axe d'entraînement du piston et le pied de bielle mobile en pivotement autour de l'axe, le pied de bielle comporte souvent une bague circulaire, dite bague antifriction, recouverte ou constituée de métal antifriction, par exemple du bronze. Cependant, il est souhaitable de lubrifier efficacement les surfaces de friction du pied de bielle, pour éviter un grippage entre le pied de bielle et l'axe du piston. L'une des techniques d'alimentation en lubrifiant de l'alésage du pied de bielle consiste à équiper le pied de bielle d'un ou plusieurs conduits dans sa partie supérieure. Ainsi, l'huile de refroidissement du moteur, issue notamment de la voûte du piston, est acheminée par les conduits dans l'alésage du pied de bielle. La publication EP 0 450 679 propose un pied de bielle comportant un conduit dans sa partie supérieure permettant l'entrée du lubrifiant dans l'alésage du pied de bielle. La bague antifriction comporte une rainure s'étendant sur une partie de la circonférence de la bague à partir du conduit d'alimentation en lubrifiant. Cependant cette technique ne répond que partiellement au problème du grippage de l'axe du piston et du pied de bielle en augmentant la quantité 2910087 2 d'huile dans la bague antifriction. En effet, l'huile canalisée à l'intérieur de la rainure du pied de bielle par le conduit d'alimentation, peut en ressortir directement par ce même conduit. Le but de l'invention, est de proposer un pied de bielle amélioré, 5 permettant une lubrification adaptée de l'alésage du pied de bielle, et permettant de disposer d'une réserve de lubrifiant suffisante pour éviter un grippage entre le pied de bielle et l'axe du piston. Dans ce but, l'invention propose une surface interne du pied de bielle présentant au moins une rainure périphérique à chaque conduit 10 d'alimentation. Selon d'autres caractéristiques de l'invention, le pied de bielle comprend une bague circulaire logée dans un alésage du pied de bielle, la surface interne du pied de bielle étant formée par la surface interne de la bague.  In order to reduce the friction between the drive shaft of the piston and the movable big end pivoting about the axis, the small end of the rod often comprises a circular ring, called antifriction ring, covered or made of antifriction metal, by example of bronze. However, it is desirable to effectively lubricate the friction surfaces of the small end, to avoid galling between the small end and the axis of the piston. One of the lubricant supply techniques of the bore of the small end is to equip the small end of one or more conduits in its upper part. Thus, the engine cooling oil, resulting in particular from the vault of the piston, is routed through the pipes in the bore of the small end. The publication EP 0 450 679 proposes a small end having a conduit in its upper part allowing the lubricant to enter the bore of the small end. The anti-friction ring has a groove extending over a portion of the circumference of the ring from the lubricant supply conduit. However, this technique only partially addresses the problem of seizure of the piston pin and the small end by increasing the amount of oil in the antifriction ring. Indeed, the oil channeled inside the groove of the small end by the feed pipe, can come out directly through the same conduit. The object of the invention is to provide an improved connecting rod, allowing a suitable lubrication of the bore of the small end, and to have a sufficient supply of lubricant to avoid seizure between the small end and the axis of the piston. For this purpose, the invention provides an inner surface of the connecting rod having at least one peripheral groove to each feed duct. According to other features of the invention, the small end comprises a circular ring housed in a bore of the small end, the inner surface of the small end being formed by the inner surface of the ring.

15 La portion de la surface interne située entre la rainure et le conduit d'alimentation peut former un épaulement entre ladite rainure et ledit conduit d'alimentation. La rainure périphérique peut être oblongue ou en losange. La rainure périphérique peut être symétrique par rapport à l'axe du 20 conduit d'alimentation. La profondeur du profil de la rainure peut varier. La profondeur de la rainure peut être sensiblement égale à 0 ,3 mm et l'aire de la rainure peut être comprise entre 20 et 50 mm2. La rainure peut présenter au moins une arête vive par rapport à la 25 surface interne. La rainure peut présenter au moins une arête sensiblement tangente à la surface interne. L'arête de la rainure la plus proche du conduit d'alimentation peut être une arête tangente à la surface interne et l'arête la plus éloignée du conduit 30 peut être une arête vive. L'invention sera désormais décrite dans des exemples en référence aux dessins annexés suivants : 2910087 3 - la figure 1 est un schéma d'une bielle selon l'invention sur laquelle est monté un piston; - la figure 2 est une coupe d'une partie du pied de bielle de la figure 1; - la figure 3 est une vue de dessus de la figure 2 ; et 5 - La figure 4 est une vue de dessus d'une variante du pied de bielle de l'invention. En référence aux figures 1 à 3, une bielle 8 comporte un pied de bielle 10 portant l'axe 6 d'entraînement du piston et comporte une tête de bielle 4 reliée au vilebrequin du moteur.The portion of the inner surface located between the groove and the supply duct may form a shoulder between said groove and said supply duct. The peripheral groove may be oblong or rhombic. The peripheral groove may be symmetrical with respect to the axis of the supply duct. The depth of the groove profile may vary. The depth of the groove may be substantially equal to 0.3 mm and the area of the groove may be between 20 and 50 mm 2. The groove may have at least one sharp edge with respect to the inner surface. The groove may have at least one edge substantially tangent to the inner surface. The edge of the groove closest to the supply duct may be an edge tangent to the inner surface and the edge furthest from the duct 30 may be a sharp edge. The invention will now be described in examples with reference to the following appended drawings: FIG. 1 is a diagram of a connecting rod according to the invention on which a piston is mounted; - Figure 2 is a section of a portion of the small end of Figure 1; FIG. 3 is a view from above of FIG. 2; and 5 - Figure 4 is a top view of a variant of the small end of the invention. Referring to Figures 1 to 3, a connecting rod 8 comprises a small end 10 carrying the axis 6 of the piston drive and comprises a connecting rod head 4 connected to the crankshaft of the engine.

10 Le pied de bielle 10 est lubrifié et fonctionne en régime mixte. Le pied de bielle 10 est formé dans le corps principal 12 de la bielle, et présente un alésage 14 dans lequel une bague anti-friction 16 circulaire est logée. Cette bague anti-friction 16 est recouverte ou constituée de métal antifriction, par exemple du bronze ou du cupronickel.The small end 10 is lubricated and operates in a mixed mode. The small end 10 is formed in the main body 12 of the rod, and has a bore 14 in which a circular anti-friction ring 16 is housed. This anti-friction ring 16 is covered or made of antifriction metal, for example bronze or cupronickel.

15 Le pied de bielle 10 ainsi constitué, présente une surface externe 18 définie par l'enveloppe externe du corps principal 12 de la bielle, et une surface interne 20 définie par la face interne de la bague anti-friction 16. La bague antifriction 16 circulaire reçoit l'axe d'entraînement du piston (non représenté sur les figures).The small end 10 thus formed has an outer surface 18 defined by the outer casing of the main body 12 of the connecting rod, and an inner surface 20 defined by the inner face of the anti-friction ring 16. The anti-friction ring 16 circular receives the drive axis of the piston (not shown in the figures).

20 Pour améliorer la lubrification, le pied de bielle 10 présente un conduit 22 d'alimentation en lubrifiant comme de l'huile. Ce conduit 22 est réalisé par un alésage radial traversant le pied de bielle 10 de sa surface externe 18 vers sa surface interne 20. Dans cet exemple le conduit est situé verticalement dans l'axe longitudinal de la bielle afin de recueillir au mieux l'huile du moteur 25 qui éclabousse le pied de bielle 10. La surface interne 20 du pied de bielle 10 présente une rainure 24. Cette rainure 24 est périphérique à l'arrivée du conduit d'alimentation 22 sur la surface interne 20. Ainsi la portion 30 de la surface interne située entre la rainure 24 et le conduit d'alimentation 22 forme un épaulement entre ladite 30 rainure 24 et ledit conduit d'alimentation 22. Dans cet exemple, la rainure 24 est symétrique par rapport à l'axe du conduit d'alimentation 22. En effet, la rainure 24 prend une forme oblongue 2910087 4 pour entourer l'arrivée du conduit 22 comme sur la figure 2, mais la rainure 24 peut aussi être circulaire, rectangulaire ou en forme de losange comme sur la figure 4. La rainure 24 définie deux arêtes sur la surface interne 20 du pied de 5 bielle 10 : une première arête 26, dite intérieure, qui est la plus proche de l'arrivée du conduit 22 sur la surface interne 20, et une seconde arête 28, dite extérieure, qui est la plus éloignée de l'arrivée du conduit 22 sur la surface interne 20. L'arête intérieure 26 forme un angle faible avec la surface interne 20.In order to improve the lubrication, the small end 10 has a lubricant supply duct 22 such as oil. This duct 22 is formed by a radial bore passing through the small end 10 of its outer surface 18 towards its inner surface 20. In this example, the duct is located vertically in the longitudinal axis of the connecting rod in order to better collect the oil of the motor 25 which splashes the small end 10. The inner surface 20 of the small end 10 has a groove 24. This groove 24 is peripheral to the arrival of the supply conduit 22 on the inner surface 20. Thus the portion 30 the inner surface located between the groove 24 and the supply duct 22 forms a shoulder between said groove 24 and said supply duct 22. In this example, the groove 24 is symmetrical with respect to the axis of the duct. 22. Indeed, the groove 24 takes an oblong shape 2910087 4 to surround the arrival of the conduit 22 as in Figure 2, but the groove 24 can also be circular, rectangular or diamond-shaped as in Figure 4 The groove 24 defines two ridges on the inner surface 20 of the connecting rod foot 10: a first inner edge 26, which is closest to the inlet of the conduit 22 on the inner surface 20, and a second edge 28 , said outer, which is furthest from the arrival of the conduit 22 on the inner surface 20. The inner edge 26 forms a small angle with the inner surface 20.

10 Cette arête 26 est quasiment tangente à la surface interne 20. L'arête extérieure 28 forme un angle élevé avec la surface interne 20. Cet angle doit cependant être inférieur à 90 de manière à ce que l'arête extérieure 28 soit une arête vive mais pas trop agressive pour éviter le phénomène de raclage du lubrifiant.This edge 26 is almost tangent to the inner surface 20. The outer edge 28 forms a high angle with the inner surface 20. However, this angle must be less than 90 so that the outer edge 28 is a sharp edge. but not too aggressive to avoid the scraping phenomenon of the lubricant.

15 La profondeur de la rainure 24 varie donc le long de son profil. Pour garantir un bon fonctionnement du pied de bielle 10, le volume de lubrifiant stocké dans la rainure 24 est obtenu avec une rainure 24 de profondeur d'environ 0,3 mm et d'une aire comprise entre 20 et 50 mm2. De façon non limitative, la rainure 24 peut être réalisée par matriçage 20 avant la mise en forme de la bague 16. Le fonctionnement de l'invention est le suivant : Lors d'un premier cycle de la bielle, les efforts d'inertie sur le lubrifiant permettent au lubrifiant de s'introduire dans la bague 16 de pied de bielle 10 par le conduit d'alimentation en lubrifiant 22. La rainure 24 permet de piéger 25 le lubrifiant dans la bague antifriction 16. En effet l'épaulement 30 formé par la portion 30 de la surface interne 20 située entre la rainure 24 et le conduit d'alimentation 22 forme empêche le lubrifiant contenu dans la rainure de s'échapper par le conduit 22. Lors du cycle suivant de la bielle, le lubrifiant stocké dans la rainure 24 est accéléré, puis il s'écoule vers la zone du pied 30 de bielle 10 sur laquelle s'exerce les efforts de la charge en fonctionnement hydrodynamique. De ce fait le lubrifiant lubrifiera toute la surface interne 20 du pied de bielle 10.The depth of the groove 24 thus varies along its profile. To ensure proper operation of the small end 10, the volume of lubricant stored in the groove 24 is obtained with a groove 24 with a depth of about 0.3 mm and an area of between 20 and 50 mm 2. Without limitation, the groove 24 can be made by stamping 20 before shaping the ring 16. The operation of the invention is as follows: During a first cycle of the rod, the inertial forces on the lubricant allows the lubricant to be introduced into the small end ring 16 by the lubricant supply duct 22. The groove 24 makes it possible to trap the lubricant in the anti-friction ring 16. In effect the shoulder 30 formed by the portion 30 of the inner surface 20 located between the groove 24 and the supply conduit 22 form prevents the lubricant contained in the groove from escaping through the conduit 22. In the next cycle of the rod, the lubricant stored in the groove 24 is accelerated and then flows towards the zone of the connecting rod foot 10 on which the forces of the load in hydrodynamic operation are exerted. As a result, the lubricant will lubricate the entire inner surface 20 of the small end 10.

2910087 5 Un des avantages de cette invention, est donc de pouvoir stocker une partie du lubrifiant dans le pied de bielle 10 grâce à la rainure 24, et de minimiser les fuites de lubrifiant par le conduit d'alimentation 22 par lequel il est entré dans le pied de bielle 10. 5One of the advantages of this invention, therefore, is to be able to store a part of the lubricant in the small end 10 thanks to the groove 24, and to minimize the leakage of lubricant through the supply duct 22 through which it has entered. the small end 10. 5

Claims (12)

REVENDICATIONS 1. Bielle (8) de moteur à combustion interne comprenant un pied de bielle (10), ledit pied de bielle (10) comportant une surface externe (18) et une surface interne (20) supportant un axe, ledit pied de bielle (10) comprenant au moins un conduit (22) d'alimentation en lubrifiant traversant le pied de bielle (10) de sa surface externe (18) vers sa surface interne (20), caractérisée en ce que la surface interne (20) présente au moins une rainure (24) périphérique à chaque conduit d'alimentation (22).  1. Connecting rod (8) of an internal combustion engine comprising a small end (10), said small end (10) having an outer surface (18) and an inner surface (20) supporting an axis, said small end ( 10) comprising at least one lubricant supply duct (22) passing through the connecting rod foot (10) from its outer surface (18) to its inner surface (20), characterized in that the inner surface (20) is at least one groove (24) peripheral to each supply duct (22). 2. Bielle (8) de moteur selon la revendication 1, caractérisée en ce que le pied de bielle (10) comprend une bague circulaire (16) logée dans un alésage (14) du pied de bielle (10), la surface interne (20) du pied de bielle (10) étant formée par la surface interne de la bague (16).  2. Connecting rod (8) engine according to claim 1, characterized in that the small end (10) comprises a circular ring (16) housed in a bore (14) of the small end (10), the inner surface ( 20) the small end (10) being formed by the inner surface of the ring (16). 3. Bielle (8) de moteur selon une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la portion (30) de la surface interne située entre la rainure (24) et le conduit d'alimentation (22) forme un épaulement entre ladite rainure (24) et ledit conduit d'alimentation (22).  3. Connecting rod (8) engine according to one of the preceding claims, characterized in that the portion (30) of the inner surface located between the groove (24) and the supply duct (22) forms a shoulder between said groove ( 24) and said supply duct (22). 4. Bielle (8) de moteur selon une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la rainure périphérique (24) est oblongue.  4. Connecting rod (8) engine according to one of the preceding claims, characterized in that the peripheral groove (24) is oblong. 5. Bielle (8) de moteur selon une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que la rainure périphérique (24) est en losange.  5. Connecting rod (8) engine according to one of claims 1 or 2, characterized in that the peripheral groove (24) is rhombic. 6. Bielle (8) de moteur selon une des revendications précédentes, 30 caractérisée en ce que la rainure périphérique (24) est symétrique par rapport à l'axe du conduit d'alimentation (22). 2910087 7  6. Connecting rod (8) engine according to one of the preceding claims, 30 characterized in that the peripheral groove (24) is symmetrical with respect to the axis of the supply duct (22). 2910087 7 7. Bielle (8) de moteur selon une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la profondeur du profil la rainure (24) varie.  7. Connecting rod (8) engine according to one of the preceding claims, characterized in that the depth of the profile groove (24) varies. 8. Bielle (8) de moteur selon une des revendications précédentes, 5 caractérisée en ce que l'aire de la rainure (24) est comprise entre 20 et 50 mm2.  8. Connecting rod (8) engine according to one of the preceding claims, 5 characterized in that the area of the groove (24) is between 20 and 50 mm2. 9. Bielle (8) de moteur selon une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la profondeur de la rainure (24) est sensiblement 10 égale à 0 ,3 mm.  9. Connecting rod (8) engine according to one of the preceding claims, characterized in that the depth of the groove (24) is substantially equal to 0.3 mm. 10. Bielle (8) de moteur selon une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la rainure (24) présente au moins une arête vive par rapport à la surface interne.  10. Connecting rod (8) engine according to one of the preceding claims, characterized in that the groove (24) has at least one sharp edge relative to the inner surface. 11. Bielle (8) de moteur selon une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la rainure (24) présente au moins une arête sensiblement tangente à la surface interne. 20  11. Connecting rod (8) engine according to one of the preceding claims, characterized in that the groove (24) has at least one edge substantially tangential to the inner surface. 20 12. Bielle (8) de moteur selon une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'arête (26) de la rainure (24) la plus proche du conduit d'alimentation (22) est une arête tangente à la surface interne (20) et l'arête (28) la plus éloignée du conduit (22) est une arête vive. 15  12. Connecting rod (8) engine according to one of the preceding claims, characterized in that the edge (26) of the groove (24) closest to the supply duct (22) is an edge tangent to the inner surface ( 20) and the edge (28) furthest from the conduit (22) is a sharp edge. 15
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