EP0052554B1 - Dispositif de distribution variable pour moteur à combustion interne - Google Patents

Dispositif de distribution variable pour moteur à combustion interne Download PDF

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EP0052554B1
EP0052554B1 EP81401761A EP81401761A EP0052554B1 EP 0052554 B1 EP0052554 B1 EP 0052554B1 EP 81401761 A EP81401761 A EP 81401761A EP 81401761 A EP81401761 A EP 81401761A EP 0052554 B1 EP0052554 B1 EP 0052554B1
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rocker arm
cams
rocker
combustion engine
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Claude Henault
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Regie Nationale des Usines Renault
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Regie Nationale des Usines Renault
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/26—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of two or more valves operated simultaneously by same transmitting-gear; peculiar to machines or engines with more than two lift-valves per cylinder
    • F01L1/267—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of two or more valves operated simultaneously by same transmitting-gear; peculiar to machines or engines with more than two lift-valves per cylinder with means for varying the timing or the lift of the valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/12—Transmitting gear between valve drive and valve
    • F01L1/18—Rocking arms or levers
    • F01L1/181—Centre pivot rocking arms

Definitions

  • the present invention relates to a variable distribution device for modifying at will the distribution of an internal combustion engine with spark ignition.
  • the distribution is ensured by a camshaft carrying an intake cam and an exhaust cam controlling respectively, either directly or via a rocker arm, the intake and exhaust valves.
  • a camshaft carrying an intake cam and an exhaust cam controlling respectively, either directly or via a rocker arm, the intake and exhaust valves.
  • patent FR-A-2,406,087 discloses a variable distribution device for starting four-stroke and air compression engines, in which a rocker arm can be moved axially using hydraulic means to lean against one or two cams of a camshaft.
  • this device has the disadvantages of comprising relatively complex hydraulic means and of requiring significant axial displacement of the rocker arm.
  • Patent FR-A-393,826 describes a gear change device for a combustion engine also comprising two cams as well as two rollers, one of which is retracted and the other interposed between one of the cams and a rocker in a first position, and vice versa in a second position, the passage from the first to the second position being controlled by rotation around the camshaft by means of a lever.
  • Such a device is naturally very bulky and has many parts affecting its reliability.
  • the invention aims to provide a variable distribution device with two stages, therefore with two cams, which is particularly simple and compact.
  • a variable distribution device for an internal combustion engine comprising, for each intake valve, a composite rocker arm with selectively aocouplable elements cooperating with two cams of configuration suitable for different loads of the engine, characterized in what the rocker arm comprises, on either side of a rocker element slidably mounted on a rocker shaft and controlling the intake valve, two rocker elements each cooperating with one of the two aforementioned cams, the sliding rocker element being coupled by engagement of shapes conjugate with one or the other of the two rocker elements using a translation control along the axis.
  • These intake cams C 1 , C 2 are intended to actuate respectively two rocker arms 2 and 3 articulated on an axis 13 and immobilized in translation by pins 14 moving in corresponding grooves provided on the internal face of the rocker arms.
  • the rocker arms 2, 3 are provided with latching means, for example a notched structure (15), intended to be fitted into a corresponding structure provided on each of the side faces of the element. connectable 1 common to the two rocker arms 2, 3.
  • This connectable element 1 can be actuated in translation by means of a control device 7, 8 enabling it to be engaged either on the rocker arm 2 or on the rocker arm 3 and to respectively control the valve 10 or the cam Ci or by cam C2.
  • the disconnectable element 1 mounted to slide on the axis 13 is shaped so as to present on the one hand a zone cooperating with the fork 8 secured to the shaft 7, and on the other hand a zone 1 b carrying a rocker screw that can slide a sufficient distance because the upper face of the cup 10a is at the level of the valve stem 10.
  • Springs 5, 6 are respectively provided for holding the rocker arms 2, 3 in abutment on their respective cams C 1 , C 2 .
  • the means for controlling the element 1 in translation on the axis 13 can be actuated in any suitable manner, for example mechanically, hydraulically (using the engine oil pressure) or electrically.
  • Such a device provided that the cams are suitably sized, that is to say one optimized for partial loads, the other for full loads, ensures a good compromise in operation over the entire range engine speed and load.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Description

  • La présente invention a pour objet un dispositif de distribution variable permettant de modifier à volonté la distribution d'un moteur à combustion interne à allumage commandé.
  • De nombreux dispositifs de l'art antérieur visent à modifier la distribution d'un moteur à combustion interne de manière à adapter celle-ci pour toutes les conditions de marche et plus particulièrement dans les conditions de marche en charge partielle.
  • Généralement, la distribution est assurée par un arbre à cames portant une came d'admission et une came d'échappement pilotant respectivement, soit directement soit par l'intermédiaire d'un culbuteur, les soupapes d'admission et d'échappement. Pour assurer un calage en phase et en amplitude correct pour toutes les conditions de marche, il faudrait une infinité de cames, ce qui se traduirait par une réalisation complexe et onéreuse.
  • On connaît par ailleurs par le brevet FR-A-2.406.087 un dispositif de distribution variable pour le démarrage de moteurs à quatre temps et à compression d'air, dans lequel un culbuteur peut être déplacé axialement à l'aide de moyens hydrauliques pour prendre appui contre une ou deux cames d'un arbre à cames. Toutefois, ce dispositif a pour Inconvénients de comporter des moyens hydrauliques relativement complexes et de nécessiter un déplacement axial important du culbuteur.
  • Le brevet FR-A-393 826 décrit un appareil de changement de marche pour moteur à combustion comportant également deux cames ainsi que deux galets dont l'un est escamoté et l'autre interposé entre l'une des cames et un culbuteur dans une première position, et inversement dans une seconde position, le passage de la première à la seconde position étant commandé par rotation autour de l'arbre à cames au moyen d'un levier. Un tel appareil est naturellement très encombrant et comporte de nombreuses pièces affectant sa fiabilité.
  • L'invention vise à fournir un dispositif de distribution variable à deux étages, donc à deux cames, qui soit particulièrement simple et peu encombrant.
  • A cet effet, elle a pour objet un dispositif de distribution variable pour moteur à combustion Interne comprenant, pour chaque soupape d'admission, un culbuteur composite à éléments sélectivement aocouplables coopérant avec deux cames de configuration appropriée à des charges différentes du moteur, caractérisé en ce que le culbuteur comprend, de part et d'autre d'un élément de culbuteur monté coulissant sur un axe de culbuteur et commandant la soupape d'admission, deux éléments de culbuteur coopérant chacun avec l'une des deux cames précitées, l'élément de culbuteur coulissant étant accoupla- bte par engagement de formes conjuguées avec l'un ou l'autre des deux éléments de culbuteur à l'aide d'une commande de translation le long de l'axe.
  • L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description non limitative suivante d'une forme de réalisation de dispositif de distribution variable discontinue pour moteur à combustion interne, en référence au dessin annexé dans lequel :
    • la figure 1 est une vue latérale du dispositif de distribution variable selon l'invention ;
    • la figure 2 est une vue de dessus du dispositif de la figure 1 ;
    • la figure 3 est une vue latérale en coupe transverse partielle du dispositif de la figure 1.
  • Sur l'arbre à cames du dispositif de distribution variable selon l'invention sont montées deux cames d'admission C1, C2 et une came d'échappement C3.
  • Ces cames d'admission C1, C2 sont destinées à actionner respectivement deux culbuteurs 2 et 3 articulés sur un axe 13 et immobilisés en translation par des pions 14 se déplaçant dans des rainures correspondantes prévues sur la face interne des culbuteurs. Sur leurs faces latérales en regard, les culbuteurs 2, 3 sont pourvus de moyens d'enclenchement, par exemple une structure à crans (15), destinée à venir s'emboîter dans une structure correspondante prévue sur chacune des faces latérales de l'élément connectable 1 commun aux deux culbuteurs 2, 3.
  • Cet élément connectable 1 est susceptible d'être actionné en translation au moyen d'un dispositif de commande 7, 8 permettant de l'enclencher soit sur le culbuteur 2 soit sur le culbuteur 3 et de commander respectivement la soupape 10 soit la came Ci soit par la came C2.
  • A cet effet, l'élément déconnectable 1 monté à coulisse sur l'axe 13 est conformé de façon à présenter d'une part une zone la coopérant avec la fourchette 8 solidarisée à l'arbre 7, et d'autre part une zone 1 b portant une vis de culbuteur pouvant glisser sur une distance suffisante du fait que la face supérieure de la coupelle 10a est au niveau de la queue 10 de soupape.
  • Des ressorts 5, 6 sont respectivement prévus pour maintenir les culbuteurs 2, 3 en appui sur leurs cames respectives C1, C2.
  • Les moyens de commande de l'élément 1 en translation sur l'axe 13 peuvent être actionnés de toute façon appropriée, par exemple mécaniquement, hydrauliquement (en utilisant la pression d'huile du moteur) ou électriquement.
  • Un tel dispositif, pour autant que les cames soient judicieusement dimensionnées, c'est-à-dire l'une optimisée pour les charges partielles, l'autre pour les pleines charges, permet d'assurer un bon compromis de fonctionnement sur toute la plage de régime et de charge d'un moteur.
  • Il est évident que l'invention n'est nullement limitée à la forme de réalisation décrite ci-dessus, mais qu'elle englobe toutes les modifications et variantes issues du même principe de base; c'est ainsi qu'on peut également prévoir que l'élément connectable 1 présente un débattement suffisant en translation sur l'axe 13 pour ne s'enclencher avec aucun des culbuteurs, mettant ainsi le cylindre hors service.

Claims (2)

1. Dispositif de distribution variable pour moteur à combustion interne comprenant, pour chaque soupape d'admission, un culbuteur composite (1-3) à éléments sélectivement accou- plables coopérant avec deux cames (C1, C2) de configuration appropriée à des charges différentes du moteur, caractérisé en ce que le culbuteur comprend, de part et d'autre d'un élément de culbuteur (1) monté coulissant sur un axe (13) de culbuteur et commandant la soupape d'admission, deux éléments de culbuteur (2, 3) coopérant chacun avec l'une des deux cames précitées (C1, C2) ; l'élément de culbuteur coulissant (1) étant accouplable par engagement de formes conjuguées (15) avec l'un ou l'autre des deux éléments de culbuteur (2, 3) à l'aide d'une commande de translation (7, 8) le long de l'axe (13).
2. Dispositif de distribution variable selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit élément de culbuteur coulissant (1) comporte une position de point mort entre les deux éléments de culbuteurs (2, 3) avec lesquels il est accouplable, correspondant à une position de commande de mise hors service de la soupape et du cylindre correspondant du moteur.
EP81401761A 1980-11-13 1981-11-03 Dispositif de distribution variable pour moteur à combustion interne Expired EP0052554B1 (fr)

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