EP-4242478-B1 - CRANKSHAFT WITH REDUCED OIL SHOCKS

Inventors

• CARBON, Alain
• FRADET, Valentin

Dates

Publication Date

20260506

Application Date

20230309

Claims (6)

1. Crankshaft (1) of a heat engine extending along a rotation axis (X) and comprising at least one rotation bearing (30), at least one crank pin (12) and at least two crank arms (16, 18), the crank pin (12) extending around an axis (Y) distinct from the rotation axis (X), the crank arms (16, 18) each having a first end (20) and a second end (22), the crank pin (12) being arranged axially between the first ends (20) of the crank arms (16, 18), the second ends (22) of the crank arms (16, 18) being each equipped with a counterweight (24), at least one counterweight (24) being intended to be at least partially immersed in the oil of the heat engine, this counterweight (24) extending over an angular sector (α) between an inlet edge (32) in the oil and an outlet edge (34) of oil, the counterweight (24) comprising at least one shape (40) configured to reduce shocks at the inlet of the inlet edge (32) in the oil, said shape (40, 40A, 40B, 40C) extending on at least one face (36, 38) of the counterweight (24) secant to the rotation axis (X), from the inlet edge (32) and over an angle (β) greater than 20% of the angular sector (α), " crankshaft wherein the face (36, 38) arranged on the side (26) of the crank arm (16, 18) that carries the crank pin (12) is a first face (36) and the face (36, 38) arranged on the side of the crank arm (16, 18) that carries the rotation bearing (30) is a second face (38), the counterweight (24) comprising a first shape (40A) arranged on the first face (36) and a second shape (40B) arranged on the second face (38), characterised in that the first shape (40A) and the second shape (40B) delineate a cone, an apex (44) of which corresponds to the inlet edge (32).
2. Crankshaft (1) according to claim 1, wherein the shape (40, 40A, 40B, 40C) extends from the input edge (32) over an angle (β) comprised between 20% and 50% of the angular sector (α).
3. Crankshaft (1) according to any one of the preceding claims, wherein the input edge (32) and the output edge (34) are joined by a rounded edge (35), the shape (40) extending from this rounded edge (35) in the direction of the rotation axis (X).
4. Crankshaft (1) according to the preceding claim, wherein the rounded edge (35) fits into a circle (C) whose centre is the rotation axis (X) of the crankshaft (1), the shape (40, 40A, 40B, 40C) having a dimension measured along the radius of said circle from the rounded edge (35) of between 0 and 70% of the radius of said circle (C).
5. Heat engine comprising a crankshaft (1) according to any one of the preceding claims and a crankcase (4) for containing an oil reserve (6), the crankshaft (1) being configured to at least partially bathe in the oil reserve (6).
6. Heat engine according to the preceding claim, wherein the crankshaft (1) rotates in a rotation direction (X1), the inlet edge (32) being the edge that first enters the oil reserve (6) in this rotation direction (X1).

Description

La présente invention concerne le domaine des vilebrequins pour moteurs thermiques, et plus particulièrement de tels vilebrequins qui sont configurés pour diminuer des frottements avec une réserve d'huile du moteur thermique. Les moteurs thermiques ou moteurs à combustion interne des véhicules automobiles comprennent généralement un boîtier ou carter à l'intérieur duquel est disposé le vilebrequin. Ce vilebrequin entraîne en rotation des bielles, des pistons ou d'autres éléments du moteur thermique. Le vilebrequin comprend des paliers de rotation ainsi que des manetons reliés aux paliers de rotation par des bras de manivelle. Ces bras de manivelle du vilebrequin sont généralement équipés, à une de leurs extrémités, de contrepoids qui constituent des masses d'équilibrage destinées à permettre l'équilibrage de l'équipage mobile du moteur thermique. Une portion du carter constitue en outre un réservoir de stockage pour de l'huile destinée à lubrifier le moteur. Lors des accélérations et des freinages du véhicule automobile, ou encore lorsque celui-ci se déplace dans un virage, le volume d'huile contenu dans le réservoir de stockage se déplace. Certains éléments du vilebrequin, en particulier les contrepoids, percutent alors l'huile contenue dans le carter. Un tel choc entre les contrepoids et l'huile provoque des phénomènes d'émulsion pouvant perturber une pression interne du moteur thermique ainsi que la décantation des vapeurs d'huile, risquant alors d'atténuer des effets de lubrification et de refroidissement autrement assurés par cette huile. Par ailleurs, ces chocs génèrent des pertes hydrodynamiques, qui varie en fonction de la fluidité de l'huile. Il existe dans l'art antérieur des solutions ayant pour effet de diminuer les frottements entre le vilebrequin et l'huile contenue dans le réservoir de stockage. Il est ainsi connu de recouvrir certaines pièces avec un matériau ou revêtement présentant des propriétés de réduction des frottements. Ces solutions ne permettent cependant pas d'amortir les chocs causés par la collision des contrepoids avec l'huile. WO 2021/201740 A1 divulgue un vilebrequin selon le préambule de la revendication 1. JP 2004 197897 A et JP 4 865774 B2 divulguent chacun un vilebrequin n'ayant une forme que sur une seule face. La présente invention vise à pallier cet inconvénient en proposant un vilebrequin dont les contrepoids sont configurés pour réduire ces chocs avec l'huile contenue dans le réservoir de stockage. La présente invention a ainsi pour principal objet un vilebrequin d'un moteur thermique selon la revendication 1. Le vilebrequin selon l'invention permet ainsi de réduire les chocs de son contrepoids à l'entrée dans l'huile du moteur thermique, grâce à la présence de la forme spécifique du contrepoids. Ce contrepoids correspond à une masse d'équilibrage, dont le but est d'équilibrer dynamiquement le vilebrequin lorsque celui-ci effectue une rotation autour de l'axe de rotation. En effet, un mouvement des éléments constitutifs du vilebrequin lors de sa rotation génère des forces, que le contrepoids permet de réduire voire d'annuler. L'axe de rotation du vilebrequin et l'axe du maneton sont des axes distincts l'un de l'autre et parallèles l'un par rapport à l'autre. Le contrepoids présente une première extrémité qui correspond au bord d'entrée et une deuxième extrémité qui correspond au bord de sortie. La forme configurée pour réduire les chocs donne au contrepoids une forme hydrodynamique. Elle est par exemple obtenue par matriçage. Elle s'étend à partir du bord d'entrée et en direction du bord de sortie. Elle s'étend sur un angle supérieur à 20 % du secteur angulaire, c'est-à-dire sur au moins 20 % d'une distance mesurée entre le bord d'entrée et le bord de sortie, à partir du bord d'entrée. Selon une caractéristique non revendiquée de l'invention, la forme est un biseau qui s'étend à partir du bord d'entrée et en direction du bord de sortie. On comprend ici que la forme configurée pour réduire les chocs présente au moins une paroi oblique, qui permet une entrée du bord d'entrée dans l'huile limitant les chocs. Selon une autre caractéristique non revendiquée de l'invention, la face sur laquelle s'étend la forme est disposée sur un côté du bras de manivelle qui porte le maneton. Selon une caractéristique non revendiquée de l'invention, la face sur laquelle s'étend la forme est disposée sur un côté du bras de manivelle qui porte le palier de rotation. Cette face s'étend majoritairement de manière perpendiculaire à l'axe de rotation du vilebrequin. Selon une autre caractéristique de l'invention, la face disposée sur le côté du bras de manivelle qui porte le maneton est une première face et la face disposée sur le côté du bras de manivelle qui porte le palier de rotation est une deuxième face, le contrepoids comprenant une première forme disposée sur la première face et une deuxième forme disposée sur la deuxième face. Le bras de manivelle présente ainsi deux faces, parmi lesq