FR2525274A1 - Procede et dispositif pour la commande de l'admission et de l'echappement dans un moteur a explosion - Google Patents

Abstract

LE PROCEDE POUR LA COMMANDE DE L'ADMISSION ET DE L'ECHAPPEMENT DANS UN MOTEUR A EXPLOSION A CYLINDRE ET PISTON CONSISTE A ASSURER CETTE COMMANDE AU MOYEN DE DEUX DISPOSITIFS D'OBTURATION A BOISSEAUX CYLINDRIQUES 26, 26, LOGES DANS LA CULASSE, A PROXIMITE DE LA CHAMBRE DE COMBUSTION 13. LES OBTURATEURS CYLINDRIQUES DE CES DISPOSITIFS D'OBTURATION SONT ENTRAINES EN ROTATION DE FACON CONTINUE A PARTIR DE L'ARBRE PRINCIPAL DU MOTEUR DE MANIERE A METTRE EN COMMUNICATION, LORSQU'ILS SE TROUVENT DANS UNE POSITION ANGULAIRE PREDETERMINEE, LA CHAMBRE DE COMBUSTION 13 AVEC LES TUBULURES D'ADMISSION OU LES CONDUITS D'ECHAPPEMENT CORRESPONDANTS DU MOTEUR. L'INVENTION S'APPLIQUE NOTAMMENT AUX MOTEURS MONO OU MULTI-CYLINDRES, A ESSENCE, ATMOSPHERIQUES TURBO-COMPRESSES, A INJECTION OU DIESEL.

Description

Procédé et dispositif pour la commande de l'admission et de l'échappement dans un moteur à explosion.

La présente invention a pour objet un procédé pour la commande de l'admission et de l'échappement dans un moteur à explosion à cylindre et piston, par exemple un moteur à 4 teape de type classique. Elle concerne également une culasse réalisée conformément audit procédé.

D'une manière générale on sait que dans un moteur à quatre temps de type classique, pour chaque cylindre, l'admission et l'échappement s'effectuent au moyen de deux soupapes respectives permettant de mettre la chambre de combustion du cylindre, en communication soit avec les tubulures d'admission, soit avec le collecteur d'échappement du moteur.

Ces soupapes dont les tiges coulissent dans la culasse du moteur, sont rappelées à une position normalement fermée au moyen de forts ressorts de compression L'ouverture de ces soupapes s'obtient au moyen d'un arbre à cames entraîné en rotation à partir de l'arbre principal du moteur (chaîne de distribution) et d'un ensemble de transmission faisant interrenir, pour chacune des soupapes, un poussoir venant en butée sur une came, et un culbuteur actionné d'un côté par une tige portant sur le poussoir et qui vient porter, de l'autre côté, sur la tAte de la tige de soupape correspon- dante.Il convient de noter toutefois que, dans le cas d'un acteur à arbre à ces en t8te, les culbuteurs viennent directement porter sur les caves de l'arbre à cames.

Pour chacun des cylindre du moteur, le cycle de fono tionneient des soupapes est alors le suivant t Pendant la phase d'admission, la soupape d'admission se trouve ouverte et la soupape d'échappement se trouve fermée t pendant les phases de compression et d'explosion, les deux soupapes se trouvent fermées et pendant la phase d'échappement, la soupape d'échappement est ouverte tandis que la soupape d'admission se trouve fermée.

Bien qu'à l'heure actuelle, ce type de système d'admission et d'échappement utilisant des soupapes soit universellement utilisé et qu'on n'ait pu, jusqu'ici, mettre au point un système de substitution plus rationnel et plus efficace, il présente cependant un certain nombre d'inconvénients ::
- Il eet relativement complexe et fait intervenir un grand nombre de pièces de haute précision réalisées en alliages d'acier très résistants, (à savoir, les soupapes avec leurs ressorts, les têtes de soupapes, les culbuteurs montés oscillants sur un axe et len paliers correspondants, l'arbre à cames les poussoirs et les tiges d'actionnement des culbuteurs,) l'ensemble de ces pièces venant @e monter dans une culasse de forme complexe et relativement encombrante.

En conséquence, ce système est relativement coûteur et long à monter, à démonter ou me à régler.

- En raison des nombreuses pièces en mouvement qu'il fait intervenir, ce système nécessite un circuit de lubrifi- cation relativement complexe, connecté à la pompe à haile du moteur. Il en résulte donc une complexité accrue des pièes utilisées dans ce système, une consommation d'huile plus élevée, notamment lorsque l'usure se fait ressentir et une perte énergétique due à la circulation d'huile sous pression.

- Outre les pertes énergétiques précédemment mentionnées, il convient de rajouter les pertes énergétiques dues aux différentes compressions des ressorts des soupapes, les pertes dues aux frottements (coulissement des tiges des soupapes, oscillations des culbuteurs, coulissement des poussoirs et des tiges d'actionnement des culbuteurs, frottement des poussoirs sur l'arbre à cames, etc....). Bien entendu l'ensemble de ces pertes se traduit par une consommation plus élevée en carburant.

- Ce système, est le siège de nombreux phénomènes d'usure qui sont spécifiques de la cinématique pour l'actionnement des soupapes (usure réciproque de l'arbre à cames et des poussoirs, des tiges d'actionnement des culbuteurs, usure des paliers des culbuteurs, usure des tiges de soupapes, et usure réciproque des soupapes sur lear siège). Ces différentes usures peuvent provoquer des pertes d'étanchéité du circuit d'huile de lubrification (l'huile peut, par exemple redescendre par les tiges des soupapes jusqu'à la chambre de combustion du moteur, ce qui accroît la consommation d'huile) ainsi que de nombreuses ruptures de pièce qui se trouvent insuffisamment lubrifiées.

- L'existence de jeux mécaniques spécifiques à ce système et qui se trouvent associés aux phénomènes d'usure, ainsi que de déréglage, peuvent conduire à des phénomènes vibratoires ou même à l'apparition d'un cliquetis pouvant devenir destructif, mettant ainsi en danger la durée de vie de l'ensemble du moteur. On notera à ce sujet que le réglage des soupapes (jeu entre la tête de la tige de soupape et le culbuteur) est une opération relativement délicate qui n'est en général effectuée que par un mécanicien.

- Le régime du moteur se trouve limité vers le haut en raison de l'apparition d'un phénomène d'affolement des soupapes aa, notamment aux jeux mécaniques et au temps de fermeture des soupapes sous l'effet des ressorts.

- Les @ièges ainsi que les portées des soupapes font à la longue l'objet de dépôts de résidus de combustion, en général de calamine. Ces dépôts provoquent une mauvaise étanchéité et, en conséquence, une diminution du taux de com- pression à l'intérieur de la chambre de combustion. Il devient alors nécessaire de procéder à un rodage de soupapes impliquant une dépose et un démontage de la culasse.

- Un autre inconvénient de ces système consiste en ce que, dans le cas d'une rupture de la chaîne ou de la courroie de distribution, lors d'en fonctionnement à régime élevé ou mOme au ralenti du moteur, il se produit fréquemment des ruptures (notamment la cassure des soupapes) pouvant rendre le moteur définitivement hors d'usage (bielle coulée).

L'invention a donc pour but de supprimer tous ces inconvénients. A cet effet, le procédé selon l'invention consiste à assurer la commande de l'admission et de l'échappement, pour chacun des cylindres du moteur, au moyen de deux dispositifs d'obturation rotatifs respectifs de type à boisseau cylindrique, logés dans la culasse, à proximité de la chambre de combustion du cylindre. Les obturateurs cylindriques de ces dispositifs d'obturation sont entraînés en rotation de façsn continue à partir de l'arbre principal du moteur et mettent en communica- tion, lorsqu'ils se trouvent dans une zone angulaire prédéter- minée, la chambre de combustion du cylindre avec les tubulures d'admission ou les conduits d'échappement correspondants du moteur.

D'une façon plus précise, la culasse comprend, an niveau de chaque cylindre un boisseau d'admission et un boisseau d'échappement cylindrique. Chacun de ces boisseaux comprend débouchant sur sa surface cylindrique, deux orifices angulaire- ment décalés, à savoir, un orifice en communication avec la chambre de combustion et un orifice en communication avec la tubulure d'admission ou avec le conduit d'échappement correspondant. I l'intérieur de ce boisseau est monté rotatif avec étanchéité un obturateur cylindrique de forme complémentaire, à l'intérieur duquel est réalisée une cavité débouchant, au niveau de sa surface cylindrique, par deux orifices présentant le même décalage angulaire que les orifices du boisseau.

Ainsi, à chaque tour de l'obturateur, les orifices du boisseau cylindrique se trouveront,à un moment donné,en communication avec les orifices de l'obturateur et la chambre de combustion se trouvera ainsi reliée, selon le cas, soit à la tubulure d'admission, soit au conduit d'échappement correspondant.

Bien entendu les angles d'ouverture des dispositifs d'obturation commandant l'admission et l'échappement doivent être convenablement décalés pour permettre d'obtenir le cycle de fonction- nement correct du moteur, par exemple un cycle à quatre temps.

Selon une autre caractéristique de l'invention, dans le cas d'un moteur à plusieurs cylindres en ligne, les obturateurs présentant une même fonction, soit l'admission, soit l'échappement, sont montés en ligne, coaxialement les uns aux autres et solidaires en rotation, par l'intermédiaire de tourillons.

L'ensemble de ces obturateurs et de ces tourillons présente alors l'allure d'un arbre d'obturation à profil en crénaux monté rotatif sur des paliers, à l'intérieur de la culasse et entrainés à partir de l'arbre principal du moteur par un dispositif de transmission tel qu'une chaîne ou une courroie de distribution. L'arbre d'admission peut alors être monté parallèlement à l'arbre d'échappement et parallèlement à l'axe principal du moteur. Ces deux arbres d'obtu- ration peuvent alors être entraînés par une même chaîne ou une même courroie de distribution.

Selon an rode particulièrement avantageux de l'in- vention, les susdits arbres d'obturation comprennent des moyens permettant le réglage de la position angulaire des obturateurs les uns par rapport aux autres, de sorte que l'on peut décaler les cycles de fonctionnement des cyl*n- dres les uns par rapport aux autres sans avoir à changer l'arbre d'obturation (opération très facile et très rapide).

On constate donc que la cinématique utilisée dans le dispositif selon l'invention se réduit à un simple mouvement de rotation dans lequel les forces de frottement et les phénomènes de friction, provoquant l'échauffement et l'usure des pièces se trouvent presque totalement supprimés, notamment grâce à l'emploi de paliers à roulesent à billes et de pièces réalisés en alliages convenablement choisis.

L'énergie dépensée pour le fonctionnement de ce dispositif devient donc négligeable de sorte que le rendement global du moteur se trouve considérablement accru.

Par ailleurs, on plus de la suppression des inconvénients propres ai: systèmes à soupape précédemment mentionnés, ce dispositif présente on outre la suppression éventuelle dans la culasse du circuit de refroidissement. Le refroidissement de la culasse pourra être obtenu au moyen d'ailettes de refroidissement prévues sur le corps de la culasse et, éventuellement, an ventilateur débrayable. Celle-ci se trouve donc éventuellement considérablement simplifiée et allégée.

Il s'avère qu'en plus des avantages précédemment mentionnés le dispositif pour la commande d'admission et d'échappement: selon l'invention permet d'obtenir les résultats suivants :
Le moteur devient plus silencieux puisque la culasse ne comprend plus de culbuteurs, plus de ressorts, etc...

Le couple résistant du moteur, à vide, est cousidérablement réduit de sorte qu'en l'absence de charge la consommation de carburant est considérablement réduits.

Du fait de la diminution du couple résistant A vide du moteur, la puissance du moteur électrique du démareur peut être réduite, ce qui entraîne un allègement du moteur, une diminution de la consommation électrique au démarrage et, en conséquence, une diminution de la puissance de la dynamo ou de l'alternateur.

Du fait que les arbres d'admission ou d'échappe- ment ne sont maintenus en place que par un couvercle dénommé ci-après corps secondaire, il suffit de déposer ce couvercle pour effectuer n'importe quelle réparation, sans avoir jamais à démonter le corps principal de la culasse.

Les joints de culasse peuvent entre réutilisés plusieurs fois. la outre, si le corps principal de la culasse ne sibit pas d'échauffement anormal qui produise une fente, il n'est guère besoin de la démonter. Si au contraire, à la suite d1un échauffement, il se produisait une fente, il suffirait alors de remplacer seulement le corps principal de culasse.

Du fait que l'on n1a plus à prendre en compte le débattement des soupapes, la chambre de combustion des cylindres peut être considérablement réduite et adaptée de manière à obtenir un rendement optimum du moteur.

La cassure de la channe ou de la courroie de distribution n'entraîne pas de dégats majeurs du moteur ou de la culasse.

Bien entendu l'invention a également pour objet l'application du dispositif précédemment décrit à la réalisation de tous types de moteurs à combustion tels que des moteurs mono ou multi cylindres, à essence, atmosphériques, turbocompressés, à injection ou diesels.

Un mode de réalisation de l'invention sera décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif avec référence aux dessins annexés dans lesquels.

- La figure 1 est une perspective schématique d1un moteur quatre cylindre en ligne équipé d'une culasse selon l'invention;
- La figure 2 représente schématiquement la partie basse, ou oorps principal de la culasse, vue de dessus cette figure précisant notamment l'implantation des goujons de fixation de la culasse sur le moteur
- La figure 3 est une vue de dessus de la culasse une tels montée, cette vue précisant les points de fixation du corps secondaire de la culasse sur le corps principal ainsi que les perçages taraudés recevant les bougies d'allumage du moteur;;
- La figure 4 est une coupe verticale longitudinale selon A-A de la figue 2
- La figure 5 est une coupe verticale longitudinale selon B-B de la figure 3
- La figure 6 est une coupe transversale du corps secondaire, selon C-C do la figure 3
- La figure 7 est une coupe transversale schématique de l'ensemble de la culasse selon D-D de la figure 3
- La figure 8 est une coupe longitudinale schématique partiellement éclatée mettant en relief le montage d'un arbre d ' obturation à l'intérieur de la culasse;;
- La figure 9 est une coupe axiale éclatée permettant d'illustrer le montage des cylindres d'obturation de l'ar- bre d t obturation
- La figure 10 est une coupe axiale représentant le cylindre d 2 obturation à l'état monté
- La figure 11 est une demi-coupe transversale schématique do la culasse permettant d'illustrer le principe du dispositif d'obturation selon l'invention.

Âvec référence à la figure 1 la culasse 1 selon l'in- vent ion est montée sur un bloc-moteur 2 de type courant à quatre cylindres on ligne. Pour plus de clarté, on n'a re présenté sur la face avant 3 de ce moteur, que le système de distribution à poulies 4, 5, 6, 7 et courroie crantée 8 assurant l'entraînement en rotation, à partir de l'arbre principal du moteur, (poulie 4) les deux arbres d'obturation logés à l'intérieur du carter (poulies 6 et 7). I1 est évi- dent que cette face avant 3 peut entre équipée de tous les dispositifs habituels tels que la pompe à eau, les poulies servant à l'entraînement de l'alternateur et éventuellement le ventilateur ainsi que le carter de distribution.

La culasse 1 comprend d'un c8té des orifices d'chappe- ment 9 (figure 7) raccords à des conduits d'échappement 10 et de l'autre côté des orifices d'admission 11 (figure 7) connectés à un carburateur de type classique par l'intermé- diaire de tubulures d'admission (non représentés).

Elle comprend en outre, dans sa partie médiane supérieu- re, des perçages taraudés 12 (figure 5) débouchant respectivement dans les chambres de combustion 13 des cylindres et dans lesquels viennent se visser des bougies classiques 14 se raccordant au moyen de câbles 15 à l'allumeur du moteur.

Comme précédemment mentionné cette culasse 1 est formée de deux parties, à savoir, un corps principal 16 et un corps secondaire 17 s'assemblant selon un plan de Jonction paral rible au plan de Jonction 19 d:e la culasse 1 sur le moteur.

Le corps principal 16 de la culasse 1 présente une forme d'allure sensiblement parallélépipédique dont la base épouse les formes de la face supérieure du bloc moteur.

A l'emplacement de chacun des cylindres cette base présente une concavité délimitant la face supérieure de la chambre de combustion 13 et sur laquelle débouchent un orifice d'admission 20, un orifice d'échappement 21 ainsi que l'extrémité du perçage taraudé 12 dans lequel vient se monter une bougie 14.

Au niveau de la face supérieure 23 du corps principal 16 sont réalisés deux demi-alésages demi-lunes cylindriques 24, 25 à profil en crénaux. Ces deux demi-alésages 24, 25 s s'étendent parallèlement l'un à l'autre et symétriquement par rapport au plan médian longitudinal de symétrie du corps 16.

Dtune façon plus précise, comme il ressort de la figure 4 chacun de ces demi-alésages 24,25 comprend successivement, quatre portions demi-cylindriques constituant chacune un demiboisseau cylindrique 26, ces demi-boisseaux 26 étant racoor- dés les uns aux autres par une portion demi-cylindrique 27 de plus petit diamètre destiné à loger un roulement à billes 28 (figure 8) et une demi-portion cylindrique de plus petit diamètre servant de demi-palier 29 à un tourillon 30 (figure 8) correspondant de l'arbre d'obturation 31, 31'.

Ces demi-alésages 24, 23 comprennent à leur extrémité deux dexi-portions cylindriques 32, 33 servant de palier liane et, du cAtd de la poulie d'entraînement 6-7 de l'arbre d'obturation 31 une demi-portion 34 servant de logement à un roulement à billes 35.

Chacun des demi-boisseaux 26 comprend un orifice 36 communiquant avec un orifice correspondant 20-21 de la chambre de combustion 13. Par ailleurs, la face supérieure du corps principal 16 d. la culasse comprend au niveau de chacun des boisseaux un demi-alésage transversal 37, 38 destiné à réa- liser, avec le corps secondaire 17 de la culasse 1 un conduit reliant le boisseau 26 soit à une tubulure d'admission soit à un conduit d'échappement.

Le corps principal 16 de la culasse 1 comprend en outre au niveau des portions demi-cylindriques servant de palier lisses, des perçages 39 dont l'implantation correspond avec celles des perçages taraudés du bloc-moteur, pour la fixation par vissage, au moyen de goujens de la culasse 1 sur le bloc-moteur. Il comprend également, débouchant sur sa face supérieure,une série de perçages taraudés 40 réalisés selon l'implantation représentée figure 3, de chaque côté des portions demi-cylindriques 27 servant de logement aux roulements à billes 28 et dans le plan médian longitudinal de symétrie de la culasse dans l'intervalle des perçages de vissage des bougies. Ces perçages taraudés 40 servent à la fixation du corps secondaire 17 de culasse sur le corps principal 16.

Le corps secondaire 17 de culasse 1 présente une allure très voisine de celle du corps principal 16, c'est-à-dire une forme sensiblement parallélépipédique de longueur égale à celle du corps principal 16 et de largeur légèrement supé- rieure. La face supérieure de ce corps 17 comprend un évidement central longitudinal 41 de section rectangulaire délimitant deux bandes latérales 42, 43 munies d'ailettes longitudinales de refroidissement 44.

La face inférieure de ce corps secondaire comprend deux demi-alésages 45, 46 identiques en forme et en emplacement aux demi-alEsages 24, 25 du corps principal 16, de sorte qu'une fois les deux corps 16, 17 assemblés on obtient deux alésages cylindriques à niveaux multiples (juxtaposition des boisseaux 26 et des paliers 29, 32, 33) dans lesquels vien- nent se monter rotatifs les deux arbres d'obturation 31, 31'.

La face inférieure du corps comprend en outre des demi- alésages cylindriques transversaux 47, 48 correspondant aux demi-alésages 37, 38 pour former les conduits sur lesquels viennent se monter les tubulures d'admission et les conduits d'échappement.

Le corps secondaire 17 comprend également une série de perçage 40' correspondant aux perçages taraudés 40 du corps principal 16 pour la fixation par vissage des deux corps 17 ainsi que des trous 42 de passage des bougies 14.

Il est bon de noter que dans le but d'obtenir une bonne étanchéité, les faces d'assemblage des deux corps 16, 17 ne sont pas planes mais étagées de manière à réaliser un sncas trempent. Elles comprennent plus particulièrement deux étagement latéraux 43 et un étagement central 44.

Comme on peut le voir sur la figure 8 les arbres d'ob- turation 31, 31( comprennent chacun quatre obturateurs cy lindriques 50 coaxiaux reliés les uns aux autres par des tourillons 30 de plus petite section.

Sur chacun de ces tourillons 30 est monté, contre un obturateur 50 correspondant, un roulement à billes 28.

L'une des extrémités de cet arbre 31, 31' est terminée par un tourillon 52 en bout duquel vient se monter une douille-palier borgne 53 munie d'un collet 54 destiné à entre vis sé sur la face arrière de la culasse avec interposition even- tuelle d'un Joint d'étanchéité 55.

Ltautre extrémité de cet arbre dwobturation 31, 31' est terminée par un tourillon 56 sur lequel vient se monter à distance de l'obturateur 30 adJacent, un roulement à billes 35, une douille palier 57 munie d'un collet 58 qui vient se visser, avec interposition d'un Joint d'étanchéité 59,sur la face avant de la culasse 1 une poulie crantée 6-7 extérieure à la cillasse 1, qui est destinée à être entratnée par la chaîne ou la courroie de distribution du moteur.

L'ensemble de cet arbre d'obturation 30, 31 muni de ses reulements à billes 28, 35 présente alors une forme rigoureu soient complémentaire à oelle des alésages à niveaux multiples obtenus par l'assemblage des deux corps 16, 17.

Chacun des obturateurs 50 comprend, débouchant, sur sa face cylindrique, deux orifices 60, 61 reliés entre eux par un canal 62. La forme de ces orifices, leur emplacement et en conséquence, leur écart angulaire, correspondent à ceux des orifices 36 et 9 débouchant dans le boisseau cylindrique de sorte que pour une position angulaire déterminée de l'obturateur cylindrique 50 les orifices 60, 61 et 36, 9 se trouvent en coïncidence, faisant alors communiquer la chambre de combustion 13, du moteur selon le cas, avec les tubulures d'admission ou les conduits d'échappement.

Il est clair que les positions angulaires respectives des orifices 60, 61 ménagés sur les différents obturateurs cylindriques des deux arbres d'obturation 31, 31' sont calculé@@ de tanière à pouvoir, obtenir le cycle de fonctionnement désiré du moteur.

Pour faciliter le réglage de ces positions angulaires respectives l'invention prévoit un mode de réalisation de l'arbre d'obturation 30, 31 permettant de faire pivoter les obturateurs cylindriques 50 indépendamment les uns des autres.

A cet effet, comme représenté sur les figures 9 et 10 les obturateurs cylindriques 50 comprennent au niveau de leurs flancs plans un évidement circulaire 63 muni de perçages axiaux taraudée 64.

Dans l'évidement circulaire 64 ménagé sur l'un de ces flancs vient s'engager et se fixer par vissage (vis 65) l'épaulement 69 d'une première douille épaulée 66 présentant deux niveaux d'alésage, à savoir,un alésage lisse 67 situé dans la partie cylindrique de la douille et un alésage taraudé 68, de plus petit diamètre situé dans la partie adjacente à l'épaulement 69.

A l'intérieur de cette douille épaulée 66 vient s'engager la partie cylindrique d'une deuxième douille épaulée 70 dont l'épaulement 71 vient se monter et se fixer par vissage dans l'évidement circulaire 63 de l'obturateur rotatif 50 précédent (non représenté).

Cette seconde douille épaulée 70 comprend un alésage lisse 72 terminé au niveau de l'épaulement par une portion de plus grand diamètre 73.

L'assemblage et la fixation des deux douilles ne dans l'autre, qui jouent le relue des susdit tourillons 30 reliant les obturateurs rotatifs 50 s'obtint au moyen d'une vis 74 passant dans l'alésage lisse 72 de la douille 70 et qui vient se visser dans l'alésage taraudé 68 de la douille 66. La tête de cette vis 74 (une fois le vissage terminé) se trouve logée dans la portion d'alésage de plus grand diamètre 73 de la douille épaulée 70. Il est clair qu'en dévissant la vis 74 il est possible de faire pivoter l'obturateur cylindrique 50 pour régler à convenance la position angulaire des orifices 60, 61.

Comme on peut le voir sur la figure 11, l'étanchéité du dispositif d'obturation peut être réalisée au moyen de bagues d'étanchéité 75, par exemple en bronze, venant équiper les orifices 36, 9 faisant communiquer les boisseaux cylindriques 26 et la chambre de combustion 13 et éventuellement les tubulures d'admission et les conduits d'échappement.

Ces bagues d'étanchéité 75 consistent en un tronçon tubulaire par exemple en bronze terminé d'un côté selon un plan de section droite et présentant, de l'autre côté une découpe de forme cylindrique 76 destinée à venir s'appliquer sur la forme cylindrique de l'obturateur 50 correspondant.

Ces bagues d'étanchéité 75 viennent en butée, du c8té opposé à l'obturateur 50, sur un décrochement d'alésage 77 de l'orifice 9, 36. La pression d'étanchéité entre les bagues d'étanchéité 75 et les obturateurs 56 respectifs peut être accrue en intercalant entre la bague d'étanchéité 75 et le décrochement d'alésage 77 un ou plusieurs ressorts héliceïdaux 78.

En outre, l'étanchéité entre les bagues d'étanchéité 75 et leur logement cylindrique dans les orifices 9, 36 correspondants peut être améliorée en équipant la surface cylindrique externe de ces bagues, d'un ou plusieurs segments 79.

il s'avère qu'en plus des avantages précédemment décrits, ce système d'obturation permet d'obtenir des taux de compression beaucoup plus élevés que dans les dispositifs à soupapes, ces taux de compression s'accroïssant en même temps que le régime du moteur. Il est donc possible d'améliorer considérablement le régime du moteur.

On notera en outre que grâce à la structure des dispositifs d'obturation précédemment décritson obtient, au niveau de la portée dea bagues d'étanchéité 75 et des obturateurs cylindriques 50, un processus d'autonettoyage (absence de dépôt de calamine) et un rattrapage automatique d'usure.

Claims (14)

REVENDICATIONS

1.- Procédé pour la commande de l'admission et de l'échappement dans un moteur à explosion à cylindre et plston, caractérisé en ce qu'il consiste :

à assurer cette commande, pour obacun des cylindres du moteur au moyen de deux dispositifs d'obturation rotatifs, de type à boisseaux cylindriques, logér dans la culasse, à proximité de la chambre de combustion du cylindre, et

à entraîner les obturateurs cylindriques 50 de ces dispositifs d'obturation, en rotation, de façon continue, à partir de l'arbre principal du moteur de telle manière que, lorsqu'ils se trouvent dans une zone angulaire prédéterminée, ces obturateurs cylindriques 50 mettent en communication la chambre de combuation 13 du cylindre avec les tubulures d'admission ou les conduits d'échappement correspondants du moteur.

2.- Dispositif pour l'application du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il fait intervenir, au niveau de chaque cylindre, un boisseau d'admission 26 et un boisseau d'échappement 26' cylindriques, en ce que, chacun de ces boisseaux 26, 26' comprend, débouchant sur sa surface cylindrique, deux orifices angulairement décalés, à savoir, un orifice 36 en communication avec la chambre de combustion 13 du moteur et un orifice 9 en communication avec la tubulure d'admission ou avec le conduit d'échappement correspondant, en ce que à l'intérieur de ce boisseau 26, 26' est monté rotatif, avec étanchéité, un obturateur cylindrique 50 de forme complémentaire à l'intérieur duquel est réalisée une cavité débouchant au niveau de sa surface cylindrique par deux orifices 60, 61 présentant le même décalage angulaire que les orifices 9, 36 du boisseau 26, 26' de sorte qu'à chaque tour de l'obturateur 50, les orifices 9, 36 du boisseau cylindrique 26, 26' se trouveront, à un moment donné, en communication avec les orifices 60, 61 de l obturateur 50 et la chambre de combustion 13 se trouvera ainsi reliée, selon le cas, soit à la tubulure d'admission soit au conduit d'échappement correspondant, les angles d'ouverture des dispositifs d'obturation cl mandant l'admission et l'échap pement étant convenablement décalés pour obtenir le cycle de fonctionnement désiré du moteur.

3.- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que, dans le cas d'un moteur à plusieurs cylindres en ligne, les obturateurs 90 présentant une mEme fonction, soit l'admission, soit l'échappement, sont montés en ligne, coaxialement les uns aux autres et solidaires en rotation par l'intermédiaire de teurillons 30, l'ensemble de ces obturateurs 30 et de ces tourillons 30 présentant alors l'allure d'un arbre d'obturation 31 à profil en crénaux, monté rotatif sur des paliers, à l'intérieur de la culasse 1 et entrainés à partir de l'arbre principal du moteur par un dispositif de transmission tel qutune channe ou une courroie 8 de distribution.

4.- Dispositif selon la revendication 3,caractérisé en ce que l'arbre d'obturation 31 servant à l'admission est monté parallèlement à l'arbre d'obturation 311 servant à l'échappement, et parallèlement à l'arbre principal du moteur de sorte que ces deux arbres d'obturation 31, 31' peuvent être entratnés par une même channe ou une mime courroie 8 de distribution.

5. - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'arbre d'admission 31 et l'arbre d1 échappement 31' sont intervertibles.

6.- Dispositif selon l'une des revendications 3, 4 et 5, caractérisé en ce que les susdits arbres d'obturation 31, 31' comprennent des moyens permettant le réglage de la position angulaire des obturateurs 50 les uns par rapport aux autres, de sorte que l'on peut décaler les cycles de fonctionnement des cylindres les uns par rapport aux autres sans avoir à changer l'arbre d'obturation 31, 31'.

7.- Dispositif selon l'une des revendications 3, 4, 3 et 6, caractérisé en ce que la culasse 1 est formée de deux parties à savoir, un corps principal 16 et un corps

secondaire 17 s'assemblant selon un plan de Jonction de préférence mais non nécessairement parallèle au plan de jonction du carter sur le moteur et en ce que les faces d'assemblage de ces deux corps 16, 17 comprennent chacune une demi-empreinte de l'arbre d'obturation 31 servant à l'admission et une demi-empreintede l'arbre 311 servant à l'échappement ainsi qu'au niveau de chacun-des boisseaux 26, 26', un demi-alésage transversal 37, 38 destiné à réaliser le conduit reliant le boisseau 26, 26' soit à une tubulure d'admission soit à un conduit d'échappement et en ce que chacun des demi-boisseaux 26,-26' comprend un orifice 36 communiquant avec la chambre de combustion du moteur.

8.- Dispositif selon.la revendication 7, caractérisé en ce que le corps principal de la culasse comprend dans son plan médian longitudinal de symétrie des perçages taraudés 12 débouchant dans les chambres de combustion du moteur pour le vissage des bougies d'allumagesle corps secondaire présentant au droit de ces perçages des orifices pour le passage des bougies 14.

9.- Dispositif selon l'une des revendications 2 à 8, caractérisé en ce que les susdits obturateurs 30 et/ou les susdits arbres d'obturation 31, 31' sont montés sur roulement à billes 28, 35.

10.- Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que les obturateurs 50 comprennent au niveau de leurs flancs plans un évidement circulaire 63 munis de perçages axiaux taraudés 64ven ce que dans l'un de ces évidements 63 vent s'engager et se fixer par vissage l'épaulement 69 d'une première douille épaulée 66 qui présente deux niveaux d'alésage, à savoir un alésage lisse 67 situé dans la partie cylindrique de la douille 66 et un alésage taraudé 68 de plus petit diamètre situé dans la partie adjacente à l'épaulement 69 et en ce que dans cette douille épaulée 66 vient s'engager la partie cylindrique d'une deuxième douille épaulée 70 dont l'épaulement 71 vient se monter et se fixer par vissage dans ltévidement circulaire 63 de l'obturateur rotatif 50 précédent cette seconde douille épaulée 70 comprenant un alésage lisse 72 terminé au niveau de 1'épaulement par une portion d'alésage de plus grand diamètre 73 et en ce que la fixation des deux douilles 66,70 l'une dans l'autre s'obtient au moyen d'une vis 74 passant dans l'alésage lisse 72 de la deuxième douille 70 et venant se visser dans l'alésage taraudé 68 de la première douille 66.

11.- Dispositif selon l'une des revendications 2 à 10, caractérisé en ce que l'étanchéité du dispositif deobtura- tion est réalisée au moyen d'une bague d'étanchéité 75, venant équiper les orifices 36 faisant communiquer ios boisseaux cylindriques 26, 26' et la chambre de combustion 13 et éventuellement les tubulures d'admission et les conduits d'échappement, ces bagues d'étanchéité 75 pouvant consister on un tronçon tubulaire terminé d'un cSté selon un plan de section droite et présentant, de l'autre c8t une découpe do forme cylindrique 76 destinée à venir s'appliquer sur la forme cylindrique do l'obturateur 50 correspondant.

12.- Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que les susdites bagues d'étanchéité 75 sont soumises à l'action do moyens élastiques 78 tendant à les appliquer contre la forme cylindrique des obturateurs 50.

13.- Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que les susdites bagues d'étanchéité 75 sont munies au niveau de leur surface cylindrique externe de segments 79.

14.- Application du dispositif selon l'une des revendications précédentes à la réalisation de tous types de moteurs à combustion tels que des moteurs mono ou multicylindres, à essence, atmosphériques ,turbocompressés, à injection ou diesel.