FR2546968A1 - Mecanisme de manoeuvre de soupapes, a fonction de mise a l'arret, pour moteurs a combustion interne - Google Patents

Abstract

MECANISME DE MANOEUVRE DE SOUPAPES A FONCTION DE MISE A L'ARRET POUR MOTEURS A COMBUSTION INTERNE. IL COMPORTE AU MOINS UNE PAIRE DE SOUPAPES D'ADMISSION OU D'ECHAPPEMENT A FONCTIONS IDENTIQUES ASSOCIEES, COTE A COTE, A UN CYLINDRE. UN PREMIER ET UN SECOND CULBUTEURS 19, 20 PRESENTANT DES BRAS RESPECTIFS 21, 22 EN BUTEE CONTRE LES SOMMETS DES SOUPAPES APPARIEES OSCILLENT SUR UN AXE PORTEUR COMMUN 18 FIXE AU CORPS DE MOTEUR ET PERPENDICULAIRE AU SENS DE MOUVEMENT DES SOUPAPES. LE PREMIER CULBUTEUR PRESENTE UN ALESAGE FORMANT CYLINDRE 33 DEBOUCHANT VERS LE SECOND CULBUTEUR POUR PORTER UN PLONGEUR 32 ET LE SECOND CULBUTEUR PRESENTE UN ALESAGE DE GUIDAGE 34 DEBOUCHANT VERS LE PREMIER CULBUTEUR POUR RECEVOIR LE PLONGEUR. UNE CHAMBRE DE MANOEUVRE HYDRAULIQUE 36 DEFINIE ENTRE LE FOND DE L'ALESAGE 33 ET L'EXTREMITE ARRIERE DU PLONGEUR 32 EST RELIEE A UNE SOURCE D'HUILE SOUS PRESSION A TRAVERS UNE VANNE HYDRAULIQUE ASSURANT LA PERMUTATION ENTRE L'ENVOI ET LE NON-ENVOI D'HUILE A LA CHAMBRE 36. L'UN OU L'AUTRE DES DEUX CULBUTEURS PRESENTE UN PALPEUR PALPANT UNE CAME QUI TOURNE A UNE VITESSE LIEE A CELLE DU MOTEUR.

Description

MECANISME DE MANOEUVRE DE SOUPAPES, A FONCTION DE

MISE A L'ARRET, POUR MOTEURS A COMBUSTION INTERNE

La présente invention a trait à un moteur à combustion interne du type comportant au moins une

paire de soupapes d'admission ou d'échappement à fonc-

tion identique, disposées L'une près de l'autre et associées à un cylindre, et plus particulièrement à un

mécanisme de manoeuvre de soupapes exerçant une fonc-

tion de mise à l'arrêt à utiliser dans le moteur à combustion interne du type ci-dessus pour assurer sélectivement la mise en action et la mise à l'arrêt d'une partie des soupapes d'admission ou d'échappement

en fonction de la vitesse de rotation du moteur.

D'après la technique antérieure, on connaît un moteur à combustion interne à grande vitesse dont un cylindre est muni de plusieurs soupapes d'admission et d'échappement Si L'on fait fonctionner le moteur

à combustion interne du type connu en mettant à l'ar-

rêt une partie des soupapes d'admission et d'échappe-

ment en régime de charge faible ou moyenne, tandis que toutes Les soupapes d'admission et d'échappement sont en action en régime de forte charge, on peut obtenir un haut rendement dans toute la gamme de régimes du

moteur et réduire la consommation de carburant Toute-

fois, antérieurement, on n'a jamais obtenu de mécanisme

satisfaisant permettant d'atteindre ce résultat.

La présente invention a été conçue compte tenu de l'état de la technique tel que décrit ci-dessus et a pour premier but de réaliser un tel mécanisme de manoeuvre de soupapes exerçant une fonction de mise à l'arrêt à utiliser dans un moteur à combustion interne pour assurer un fonctionnement hautement

fiable et des résultats pratiques excellents moyen-

nant une structure relativement simple.

Dans un mécanisme suivant un premier aspect de L'invention, un premier et un second culbuteurs présentant des bras respectifs en butée contre les extrémités supérieures des soupapes d'admission ou d'échappement appariées sont articulés sur un axe porteur commun fixé sur le corps de moteur et dont l'axe géométrique est perpendiculaire aux directions

de mouvement des soupapes-;-le premier culbuteur pré-

sente un alésage formant cylindre qui débouche vers le second culbuteur pour porter un plongeur dans son intérieur tandis que le second culbuteur présente un

alésage de guidage débouchant vers le premier culbu-

teur pour que le plongeur s'y emboîte; une chambre de manoeuvre hydraulique définie entre le fond de l'alésage formant cylindre et L'extrémité arrière

du plongeur est reliée à une source d'huile sous pres-

sion à travers une vanne de permutation hydraulique destinée à permuter l'envoi et le non envoi d'huile sous pression à la chambre de manoeuvre; et l'un ou l'autre des premier et second culbuteurs présente un palpeur de came destiné à porter à coulissement contre

une came agencée pour tourner selon la marche du moteur.

Une permutation fiable peut être assurée grâce à la structure relativement simple décrite ci-dessus,

dans laquelle les premier et second culbuteurs d'ouver-

ture et de fermeture des soupapes d'admission ou d'échap-

pement appariées sont accouplés par enfoncement hydrau-

lique du plongeur, porté dans L'alésage formant cylindre du premier culbuteur, dans l'alésage de guidage du second cu Lbuteur,et sont désaccouplés par rappel du plongeur dans l'alésage formant cylindre de sorte qu'on peut faire osciller sous l'action d'une came soit le premier, soit le second culbuteur De plus, attendu

que le plongeur assure l'accouplement des deux cu Lbu-

teurs, on peut réduire le nombre des pièces pour rendre la structure compacte et améliorer la précision de

réponse En outre, puisque Les mécanismes d'accoup Le-

ment et de désaccoup Lement sont incorporés aux deux culbuteurs, on peut supprimer Le volume supplémentaire nécessaire pour Les Loger afin de rendre Le moteur compact En variante, Le mécanisme se Lon L'invention peut être adjoint au moteur à combustion interne

existant sans grande modification de la conception.

Il faut noter ici qu'il est souhaitable de

donner au mécanisme de manoeuvre de soupapes à fonc-

tion de mise à l'arrêt une excellente fiabilité et une

grande longévité.

Compte tenu de ce contexte, l'invention a donc pour second but de réaliser un te-l mécanisme de manoeuvre de soupapes à fonction de mise à l'arrêt pour utilisation dans un moteur à combustion interne de nature à améliorer la fiabilité et la longévité du

réseau hydraulique moteur, tout en répondant au pre-

mier but de la présente invention.

Dans un mécanisme suivant un second aspect de

la présente invention, un premier et un second culbu-

teurs présentant des bras respectifs-en butée contre les extrémités supérieures de -soupapes d'admission ou

d'échappement appariées sont articulés sur un axe por-

teur commun fixé sur le corps de moteur et dont l'axe

géométrique est perpendiculaire aux directions de mou-

vement des soupapes; le premier culbuteur présente un alésage formant cylindre qui débouche vers le second culbuteur pour porter un plongeur dans son intérieur tandis que le second culbuteur présente un alésage de guidage débouchant vers Le premier culbuteur pour que le plongeur s'y emboîte; une chambre de manoeuvre hydraulique définie entre le fond de l'alésage formant cylindre et l'extrémité arrière du plongeur est reliée

à une vanne de permutation hydraulique propre à per-

muter l'envoi et Le non envoi d'huile sous pression d'une source d'huile sous pression à La chambre de manoeuvre hydraulique à travers un passage ménagé dans le premier culbuteur, un passage d'arrivée d'huile

ménagé concentriquement dans L'axe porteur et un pas -

sage de communication ménagé dans L'axe porteur pour

établir une communication entre les deux passages pré-

cédents; et L'un ou l'autre des premier et second

culbuteurs présente un palpeur de came destiné à por-

ter à coulissement contre une came agencée pour tour-

ner à une vitesse conforme à celle de marche du moteur.

Avec la structure décrite ci-dessus, on peut

obtenir L'effet suivant en plus de celui selon le pre-

mier aspect de L'invention Attendu que c'est le pre-

mier culbuteur Lui-même qui présente Le passage à huile

sous pression et que ce passage communique avec te pas-

sage d'arrivée d'huile de L'axe porteur fixe, on n'a à prévoir aucun passage flexible destiné à être

coudé par Les mouvements oscillants du premier culbu-

teur, ce qui améliore la fiabilité et La longévité.

Ici, si L'on parvient à assurer simultané-

ment les mises en action et mises à l'arrêt des sou-

papes d'admission et des soupapes d'échappement sous

l'action d'une seule vanne d'inversion, on peut simpli-

fier la structure pour réduire le prix de revient.

Par conséquent, un troisième but de la pré-

sente invention est de fournir, outre la réalisation des premier et second buts précités, un mécanisme de manoeuvre de soupapes à fonction de mise à L'arrêt pour utilisation dans un moteur à combustion interne de nature à assurer les changements d'état entre la mise en action et la mise à l'arrêt des soupapes d'admission et des soupapes d'échappement en modifiant L'état d'une

seule vanne d'inversion pour simplifier ainsi la struc-

ture et réduire le prix de revient.

Pour atteindre ce troisième but, suivant un troisième aspect de la présente invention, tant les

premier et second culbuteurs formant une paire et pré-

sentant des bras respectifs en butée contre les extré-

mités supérieures des-soupapes d'admission appariées que Les premier et second culbuteurs formant une paire et présentant des bras respectifs en butée contre les

extrémités supérieures des soupapes d'échappement appa-

riées sont respectivement articulés sur une paire d'axes

porteurs qui sont fixés respectivement du côté des sou-

papes d'admission et du côté des soupapes d'échappement

du moteur et dont les axes géométriques sont perpendi-

culaires aux directions de mouvement des soupapes res-

pectives; les premiers culbuteurs présentent des a Lé-

sages formant cylindres respectifs qui débouchent vers Les seconds culbuteurs correspondants pour porter des plongeurs dans leur intérieur, tandis que les seconds culbuteurs présentent des alésages de guidage respectifs

qui débouchent vers Les premiers culbuteurs correspon-

dants pour que les plongeurs s'y emboîtent; des chambres de manoeuvre hydraulique définies entre les fonds des alésages formant cylindres et les extrémités arrière des plongeurs sont reliées à une seule soupape de permutation hydraulique destinée à permuter l'envoi et le non envoi d'huile sous pression à partir d'une source d'huite sous pression unique aux chambres de manoeuvre hydraulique à

travers des passages ménagés dans Les premiers culbu-

teurs respectifs, des passages d'arrivée d'huile ménagés concentriquement dans Les axes porteurs respectifs et des passages de communication ménagés dans les axes porteurs respectifs pour établir des communications entre les deux passages précédents; et soit les premiers, soit les seconds cu Lbuteurs présentent des palpeurs de came

destinés à porter à coulissement contre des cames agen-

cées pour tourner à une vitesse conforme à celle de

marche du moteur.

Suivant ce troisième aspect de la présente invention, le mode de construction selon le second aspect est appliqué tant aux soupapes d'admission qu'aux soupapes d'échappement et les changements d'état entre l'arrivée et la non arrivée d'huile sous pression sont assurés par la soupape d'inversion hydraulique Outre qu'on obtient les effets selon

les premier et second aspects de la présente inven-

tion, on peut simplifier la structure d'ensemble et

réduire en conséquence le prix de revient.

On comprendra mieux les buts, aspects et avantages ci-dessus de la présente invention, ainsi

que d'autres, d'après la description donnée ci-dessous

du mode préféré de réalisation de l'invention en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: La figure 1 est, en élévation, une vue latérale en coupe longitudinale de l'ensemble de la structure selon un mode de réalisation de la présente invention; la figure 2 est une vue en plan de dessus avec arrachement de la structure représentée sur la figure 1 I

La figure 3 est une vue en coupe trans-

versale grossie, montrant les parties essentielles des premier et second culbuteurs; la figure 4 est une vue en coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 3; La figure 5 est une vue analogue à la figure 4 mais illustrant l'action du premier culbuteur; la figure 6 est une vue analogue à La figure 2 mais illustrant l'état d'accouplement des deux culbuteurs; la figure 7 est une vue analogue à la figure 3 mais illustrant l'état d'accouplement des deux culbuteurs représentés sur la figure 6; La figure 8 est une vue en coupe suivant la ligne VIII-VIII de La figure 7; Les figures 9 A et 9 B sont des schémas illustrant les contraintes relatives apparaissant au cas o un palpeur de came et un alésage formant cylindre sont déca Lés L'un par rapport à l'autre; et les figures 10 A et l OB sont semblables aux figures 9 A et 9 B mais illustrent le cas o le palpeur de came est situé au-dessus de l'alésage formant

cylindre.

On va décrire dans ce qui suit le mode de réalisation préféré de l'invention en se référant aux dessins annexés En considérant d'abord les figures 1 et 2, on voit des pistons 3 mobi Les à va-et-vient dans

les divers cylindres 2 du coprs 1 d'un moteur à combus-

tion interne à plusieurs cylindres Dans la culasse 4 de chaque cylindre 2 sont ménagées deux entrées 6 communiquant chacune avec plusieurs, par exemple deux, canaux d'admission 5 et qui sont voisines l'une de l'autre, et deux sorties 8 qui communiquent chacune

avec plusieurs, par exemple deux, canaux d'échappe-

ment 5 et qui sont voisines L'une de l'autre, de sorte que les entrées appariées 6 et les sorties appariées 8

débouchent vers une chambre de combustion 9.

Des soupapes d'admission 10 a et 10 b sont dis-

posées chacune dans une entrée 6 et des soupapes d'échappement 11 a et 11 b sont disposées chacune dans une sortie 8 Pour ce qui est de ces soupapes 10 a, 10 b, lia et 11 b, on décrira en détail à propos de la figure 1 une soupape d'admission 10 et une soupape d'échappement

11 affectées du suffixe a, Les autres soupapes d'admis-

sion l Ob et d'échappement 11 b représentées sur le des-

sin étant respectivement identiques.

La soupape d'admission 10 a et la soupape

d'échappement lia sont montées mobiles dans des man-

chons de guidage 12 a et 13 a, prévus pour s'étendre

verticalement à travers la culasse 4, et sont solli-

citées vers leurs positions de fermeture de L'entrée 6 ou de la sortie 8 associée grâce à des coupelles 14 a et a, montées sur leurs extrémités supérieures, et à des ressorts de soupapes 16 a et 17 a interposés entre les coupelles 14 a, 15 a et les manchons de guidage 12 a et 13 a.

Les soupapes d'admission 10 a, 10 b et d'échap-

pement 11 a, 11 b subissent sélectivement, sous l'action d'un mécanisme qu'on décrira ci-après et selon la vitesse de rotation du moteur, des changements entre un état dans lequel les soupapes 10 a et 10 b et 11 a et 11 b sont en action et un état dans lequel seules les soupapes 10 a et 11 a sont en action Ces mécanismes ont

absolument la même structure pour les soupapes d'admis-

sion 10 a et 1 ob et pour les soupapes d'échappement 11 a et 11 b On décrira donc d'abord dans ce qui suit les

sections relatives aux soupapes d'admission O 10 a et 10 b.

En considérant conjointement les figures 3 et 4, on voit que dans une partie supérieure de la culasse 4 est monté de manière fixe un axe porteur 18 qui s'étend suivant une direction générale horizontale

perpendiculaire aux directions de mouvement des sou-

papes d'admission 10 a et 10 b Sur cet axe porteur 18 sont montés ensemble de manière à pouvoir osciller un premier culbuteur 19 et un second culbuteur 20 voisins l'un de l'autre Ces premier et second culbuteurs 19 et présentent des bras 21 et 22 qui s'étendent jusqu'aux soupapes d'admission 10 a et O lb Ces bras 21 et 22 sont munis à leurs extrémités menantes de vis de réglage 25

et 26, respectivement, fixées sur des écrous 23 et 24.

Les extrémités menantes de ces vis de réglage 25 et 26 butent contre les extrémités supérieures des soupapes d'admission 10 a et 10 b, respectivement En conséquence, les soupapes d'admission 10 a et 10 b se déplacent vers le bas, lorsqu'elles subissent des poussées axiales

du fait des mouvements osci L Lants des culbuteurs res-

pectifs 19 et 20, à l'encontre des ressorts de soupape

16 a et 16 b, pour ouvrir ainsi les entrées 6 correspon-

dantes. Le premier culbuteur 19 présente sur sa face

supérieure un palpeur de came 27,et au-dessus du pre-

mier culbuteur 19 est disposée une came 29 qui est fixée sur un arbre à came 28 parallèle à L'axe porteur

18 et qui est en contact glissant avec le palpeur 27.

Cette came 29 est agencée pour tourner en syncronisme avec le moteur et à une vitesse moindre de moitié De plus, La came 29 présente une partie de profil basse, définie par la circonférence d'un cercle de référence,

et une partie de profil haute 31 qui fait saillie radia-

lement vers l'extérieur par rapport au cercle de réfé-

rence En conséquence, dans l'état o la partie de pro-

fil haute 31 est en contact glissant avec Le palpeur 27, le bras 21 du premier culbuteur 19 est enfoncé de

sorte que la soupape d'admission 10 a ouvre l'entrée 6.

En revanche, quand c'est la partie de profil basse 30 qui glisse contre le palpeur 27, comme représenté sur la figure 4, la soupape d'admission 10 a se soulève sous l'action du ressort de soupape 16 a pour fermer ainsi

L'entrée 6.

D'autre part, le second culbuteur 20 n'est

pas muni du mécanisme d'entraînement formé par le pal-

peur 27 et la came 29 précités En conséquence, le second culbuteur 20 se déplace d'un seul tenant avec le premier culbuteur 19, mais seulement lorsqu'il est accouplé à cetui-ci, et cesse d'agir lorsqu'il est

désaccouplé de celui-ci.

Pour assurer l'accouplement ou le désaccou-

ptement des deux culbuteurs 19 et 20, on ménage dans le premier culbuteur un alésage formant cylindre 33 qui porte un plongeur 32 mobile dans son intérieur et qui débouche vers le second culbuteur 20, tandis que Le second culbuteur 20 présente en regard de l'alésage formant cylindre 33 un alésage de guidage borgne 34 qui débouche vers le premier culbuteur 19 et dans Leque L le plongeur 32 peut s'emboîter De plus, l'alé- sage formant cylindre 33 est agencé de façon que son axe soit situé en dessous du palpeur de came 27 ou, autrement dit, que le palpeur 27 soit situé audessus du cylindre formant alésage 33 Il est à noter que le palpeur de came 27 et l'alésage formant cylindre 33 sont placés en sorte que le centre de l'alésage formant cylindre 33, c'est-à-dire le centre du plongeur 32, soit situé sur une droite L qui relie le centre du palpeur de came 27 et le mi Lieu de la plage de contact glissant à la came 29 de l'arbre à cames 28 = L'alésage formant cylindre 33 présente près de son fond un redan 35 contre lequel peut buter la face d'extrémité arrière du plongeur 32 Grâce à la présence de ce redan 35, il existe toujours une chambre de manoeuvre hydraulique 36 entre la face d'extrémité arrière du plongeur 32 et le fond de l'alésage formant cylindre 33 D'autre part, l'axe porteur 18 présente un passage d'arrivée d'huile concentrique 37 et le premier culbuteur 19 présente autour de l'axe porteur 18 une rainure annulaire 38, ce qui établit une communication

entre la chambre de manoeuvre hydraulique 36 et la rai-

nure annulaire 38 à travers un passage 39 De plus, l'axe porteur 18 présente un passage de communication destiné à établir une communication entre la rainure annulaire 38 et le passage d'arrivée d'huile 37 En conséquence, une communication est toujours établie

entre la chambre de manoeuvre hydraulique 36 de l'alé-

sage formant cylindre 33 et le passage d'arrivée

d'huile 37.

Un trou traversant 41 est ménagé concentri-

quement dans le fond de L'alésage de guidage 34 du second cu Lbuteur 20 Dans l'a Lésage de guidage 34 est inséré à travers Le trou traversant 41 un doigt de guidage 42 destiné à buter contre l'extrémité menante du plongeur 32 Le doigt de guidage 42 présente à son extrémité située du côté du premier culbuteur 19 un collet de butée en forme de disque 43 destiné à buter contre

toute la surface de l'extrémité menante du plongeur 32.

De plus, entre le fond de l'alésage de guidage 34 et

le collet de butée 43 est interposé un ressort de rap-

pel hélicoidal 44, enroulé sur le doigt de guidage 42.

En conséquence, le collet de butée 43 du guide 42 est sollicité élastiquement par le ressort de rappel 44 de façon-à buter constamment contre la face d'extrémité menante du plongeur 32 D'autre part, un collier de butée 75 est posé sur Le tronçon d'extrémité du doigt

de guidage 42 qui dépasse par le trou traversant 41.

L'alésage de guidage 34 présente en son milieu un redan de butée 45 qui regarde le premier culbuteur 19 Le mouvement du doigt de guidage 42

dans le sens s'écartant du premier culbuteur, c'est-

à-dire Le mouvement d'enfoncement du plongeur 32, est arrêté par butée du collet de butée 43 contre le redan

de butée 45 D'autre part, le second culbuteur 20 pré-

sente un trou d'évent 76 destiné à mettre à tlatmosphère le voisinage du fond de l'alésage de guidage 34 o Les mouvements du doigt de guidage 42, c'est-à-dire ceux du plongeur 32, sont régularisés par échappement ou

aspiration d'air à travers cet évent 76.

Sur le second culbuteur 20 est enrou Lé un

ressort tendu 46 destiné à solliciter le second culbu-

teur 20 vers la soupape d'admission 10 b avec une force inférieure à celle du ressort de soupape 16 b Ainsi, le

second culbuteur 20 n'oscille pas, même à l'état désac-

couple, sous l'effet des vibrations du moteur et analogues, mais est toujours maintenu dans la position dans laquelle la vis de réglage 26 bute contre l'extrémité

supérieure de la soupape d'admission 10 b.

Aux deux extrémités ouvertes de l'alésage formant cylindre 33 et de l'alésage de guidage 34, il existe entre Les faces en regard des premier et second

culbuteurs 19 et 20 un interstice 47 qui s'étend sui-

vant la direction axiale des deux alésages 33 et 34.

Dans l'état de désaccouplement du second culbuteur 20, l'aboutement entre le plongeur 32 et le collet de butée

43 du doigt de guidage 42 apparaît dans l'interstice 47.

On se réfère maintenant à la figure 2; les structures des soupapes d'admission 10 a et 10 b décrites jusqu'à présent sont semblables à celles des soupapes d'échappement 11 a et llb Plus précisément, un premier culbuteur 48 d'entra;nement d'une soupape

d'échappement 11 a et un second culbuteur 49 d'entrai-

nement de l'autre soupape d'échappement 11 b sont tous deux supportés avec liberté d'oscillation sur un axe

porteur 50 Le premier culbuteur 48 présente un pal-

peur de came 52 destiné à porter à coulissement contre une came 51 De plus, le mécanisme d'accouplement et de désaccouplement des premier et second culbuteurs 48 et 49 est sensiblement identique à celui des soupapes

d'admission 10 a et 10 b et n'est pas représenté.

Tant le passage d'arrivée d huile 37 de l'axe porteur 18 qu'un passage d'arrivée d'huile 53 de l'axe porteur 50 sont reliés à un tuyau de passage d'huile 54 qui s'étend entre les deux axes porteurs 18 et 50 et les-relie Ce tuyau de passage d'huile 54

est en outre relié à une vanne d'inversion ou de per-

mutation hydraulique 55 disposée au voisinage du corps

de moteur 1.

La vanne d'inversion hydraulique 55 est une vanne d'inversion à trois orifices et à deux positions dans laquelle les communications établies entre un passage distributeur d'huile sous pression 56 relié au tuyau de passage d'huile 54, un passage d'admission d'huile sous pression 57 et un passage de sortie d'huile sous pression 58 sont modifiées par Les déplacements axiaux d'un tiroir 61 muni de deux bar- rettes 59 et 60 Plus précisément, le tiroir 61 est monté mobile dans un alésage de vanne 63 ménagé dans un corps de vanne 62 et qui présente une chambre de vanne 66 de plus grand diamètre que Les tronçons droit 64 et gauche 65 de l'alésage et qui communique toujours

avec le passage de distribution d'huile 56 Les bar-

rettes 59 et 60 du tiroir sont fixées sur le tiroir 61 à une distance l'une de l'autre inférieure à la

longueur axiale de la chambre de vanne 66 En consé-

quenze, quand une barrette de tiroir 59 intercepte la communication entre l'extrémité ouverte du tronçon gauche 64 de L'alésage de vanne et la chambre de vanne 66, l'autre barrette 60 du tiroir est placée dans La chambre de vanne 66 pour faire communiquer celle-ci avec le tronçon droit 65 de l'alésage de vanne En

revanche, quand L'autre barrette de tiroir 60 inter-

cepte la communication entre Le tronçon droit 65 de L'alésage et la chambre 66, c'est la première barrette de tiroir 59 qui est placée dans la chambre de vanne 66 pour établir une communication entre celle-ci et Le

tronçon gauche 64 de L'alésage de vanne.

L'extrémité du tronçon droit 65 de l'alésage de vanne située du côté opposé de La chambre de vanne

66 est fermée au moyen d'un chapeau 67 Entre ce cha-

peau 67 et l'extrémité droite du tiroir 61 est inter-

posé un ressort 68 qui sollicite le tiroir vers la gauche, c'est-à-dire dans le sens vou Lu pour faire

fermer le tronçon gauche 64 de l'alésage par la bar-

rette de tiroir 59 D'autre part, l'extrémité gauche du tiroir 61 est reliée à un organe de manoeuvre 70

lui-même relié au corps de vanne 62 à travers un iso-

lateur 69 Cet organe de manoeuvre 70 agit, quand la valeur décelée par un détecteur de vitesse de rotation

du moteur (non représenté) atteint une valeur détermi-

N 4 e, pour déplacer le tiroir 61 à l'encontre du ressort 68 afin de faire communiquer le tronçon gauche 64 de

l'alésage de vanne avec la chambre de vanne 66.

Le tronçon gauche 64 de l'alésage de vanne communique avec le passage d'admission d'huile sous pression 57, dont le milieu communique avec une chambre d'accumulateur 71 Un piston 72 monté dans cette chambre d'accumulateur 71 est sollicité par un ressort 73 dans le sens voulu pour diminuer le volume de la chambre d'accumulateur 71 de sorte que l'arrivée d'huile a lieu rapidement quand le tronçon gauche 64 de l'alésage de

vanne 64 communique avec la chambre de vanne 66 A mi-

chemin du passage d'admission d'huile sous pression 57

est en outre disposé un détecteur de température 74.

Quand la température décelée par ce détecteur 74 est inférieure à un niveau déterminé, l'organe de manoeuvre demeure inactif quel que soit le signal émanant du détecteur de vitesse du moteur Ceci rend possible

d'éviter que le plongeur 32 soit emprisonné dans l'ex-

trémité ouverte de l'alésage de guidage 34 du second culbuteur 20, ce qui tend à déplacer inutilement le

second culbuteur 20, en raison de la vitesse de mouve-

ment insuffisante du plongeur 32 Cette vitesse de mouvement insuffisante du plongeur 32 peur découler de l'irrégularité du mouvement décrit par le plongeur 32

quand l'huile sous pression est froide et donc forte-

ment visqueuse.

Le passage d'admission d'huile sous pression 57 est relié à une pompe à huile (non représentée) pour l'alimentation du moteur en lubrifiant, tandis que le passage de sortie d'huile sous pression 58 est relié à un réservoir d'huile (non représenté) En utilisant l'huile sous pression de lubrification, comme décrit ci-dessus, on peut encore simplifier la structure surajoutée davantage que quand le mécanisme comporte une pompe à huile spéciale desservie par un réseau hydraulique distinct de celui de Lubrifiant. On va maintenant décrire le fonctionnement de la réalisation décrite jusqu'a présent Toutefois, attendu que les soupapes d'admission appariées 10 a et lob et les soupapes d'échappement appariées lla et llb fonctionnent de la même manière, seul le fonctionnement des soupapes d'admission 10 a et 10 b sera exposé dans ce qui suit Tout d'abord, quand la vitesse de rotation du moteur n'a pas encore atteint une valeur déterminée, l'organe de manoeuvre 70 est inactif En conséquence,

le passage d'arrivée d'huile 37 communique avec le pas-

sage de sortie d'huile sous pression 58 à travers -te tuyau de passage d'huile 54, le passage de distribution d'huile sous pression 56, la chambre de vanne 66 et le tronçon droit 65 de l'alésage de vanne, comme représenté sur la figure 2, de sorte qu'aucune pression d'huile n'estappliquée à la chambre de manoeuvre hydraulique 36 de l'alésage formant cylindre 33 Par conséquent, le plongeur 32 est maintenu dans l'alésage formant cylindre 33 par te ressort de rappel 44, ce qui maintient l'état

de désaccouptement entre les premier et second culbu-

teurs 19 et 20 Donc, le premier culbuteur 19 amène la soupape d'admission 10 a à se soulever, afin de fermer l'entrée 6, quand le tronçon de profil bas 30 de la came 29 est en contact glissant avec le palpeur 27, comme représenté sur la figure 5 De cette manière, te premier culbuteur 19 oscille à une vitesse conforme à cettlle de rotation de la came 29 de sorte que seule la soupape d'admission 10 a s'ouvre et se ferme Pendant ce temps, l'autre soupape d'admission 10 b demeure inactive, et le collet de butée 43 du doigt de guidage 42 inséré dans l'alésage de guidage 34 du second culbuteur est en contact glissant, dans l'interstice 47, avec La face menante du plongeur 32 Ainsi, alors que seul le premier culbuteur 19 oscille, les extrémités menantes du plongeur 32 et du doigt de guidage 42 ne sont pas emprisonnées dans les bords des extrémités ouvertes de l'alésage de guidage 34 et de l'alésage formant cylindre 33, ce qui évite à coup sûr des ruptures de ces bords d'extrémités ouvertes du plongeur 32 et du

doigt de guidage 42.

On se reporte maintenant aux figures 6, 7 et 8 en supposant que la vitesse de rotation du moteur dépasse le niveau préfixé et que la température

de l'huile sous pression dépasse aussi un niveau pré-

fixé Dans ce cas, l'organe de manoeuvre 70 agit de façon à amener le tiroir 61 à faire communiquer la

chambre de vanne 66 avec le tronçon gauche 64 de l'alé-

sage de vanne De ce fait, La pression d'huile s'ap-

plique à la chambre de manoeuvre 36 de l'alésage for-

mant cylindre 33 du premier culbuteur 19 Donc, le plongeur 32 est repoussé vers l'extérieur à l'encontre du ressort de rappel 44 Attendu qu'à ce moment, le second culbuteur 20 est toujours maintenu à côté de la soupape d'admission 10 b par le ressort tendu 46, le plongeur 32 pénètre dans l'alésage de guidage 34 en repoussant le doigt de guidage 42, pendant le bref moment o le tronçon de profil bas 30 de la came 29 et le palpeur 27 sont en contact glissant l'un avec l'autre, jusqu'à ce que le collet de butée 43 vienne buter contre le redan d'arrêt 45, ce qui solidarise l'un de l'autre

les premier et second culbuteurs 19 et 20 En consé-

quence, les premier et second culbuteurs 19 et 20 se mettent à osciller conjointement de sorte que les deux soupapes d'admission 10 a et 10 b s'ouvrent et se ferment en synchronisme En effet, on notera en passant que, des l'instant o le plongeur 32 pénètre légèrement dans l'alésage de guidage 34, les deux culbuteurs 19

et 20 commencent à osciller solidairement.

Quand ta vitesse de rotation du moteur tombe en deçà du niveau déterminé, l'organe de manoeuvre 70 cesse d'agir De ce fait, Le tiroir 61 est déplacé par le ressort 68 de sorte que le tronçon gauche 64 de l'alésage de vanne est fermé par la barrette de tiroir 59 tandis que le tronçon droit 65 de l'alésage de vanne se trouve ouvert, En conséquences le passage d'arrivée d'huile 37 est mis en communication avec le passage de

sortie d'huile sous pression 58, ce qui fait brusque-

ment baisser la pression d'huile régnant dans la chambre de manoeuvre hydraulique 36 de l'alésage formant cylindre 33, de sorte que le plongeur 32 est repoussé dans cet alésage 33 par le ressort de rappel 44 par le doigt de guidage 42 Ainsi, le plongeur 32 est repoussé par le doigt de guidage 42 dans l'alésage formant cylindre 33 au cours du temps infime pendant lequel le tronçon de profil bas 30 de la came 29 entre en contact glissant avec le palpeur 27, l'alésage formant cylindre 33 et l'alésage de guidage 34 étant alors au

droit l'un de l'autre de sorte que la force de frotte-

* ment entre le plongeur 32 et la face intérieure de l'alésage de guidage 34 devient plus faible que la

force exercée par le ressort de rappel 44 Ce déplace-

ment du plongeur 32 cesse quand la face arrière du plongeur bute contre le redan 35, après quoi la face d'extrémité menante du plongeur 32 et le collet de

butée 43 du doigt de guidage 42 sont aboutés dans l'in-

terstice 47 séparant les premier et second culbuteurs 19 et 20 Ainsi, les premier et second culbuteurs 19 et 20 se trouvent désaccouplés, de sorte que le premier culbuteur 19 oscille à une vitesse correspondant à celle de rotation de la came 29 tandis que le second

culbuteur 20 demeure au repos.

On notera en passant que le mouvement ae retour du plongeur 32 dans l'alésage formant cylindre 33 peut ne pas être achevé au cours du temps de contact glissant entre le tronçon bas 30 de la came et le palpeur 27 apparaissant au cours d'une révolution de La came 29,

la durée de ce mouvement dépendant de la force du res-

sort de rappel 44 Toutefois, même si la came 29 décrit plusieurs révolutions avant que le mouvement de retour

du plongeur 32 ne s'achève, on n'éprouve pas pratique-

ment le sentiment d'un flottement pendant la marche du véhicule parce que le temps mis par la came 29 à décrire

plusieurs révolutions est remarquablement bref.

Ainsi, les soupapes d'admission 10 a et 10 b subissent suivant la vitesse de rotation du moteur des permutations entre l'état dans lequel elles sont toutes deux en action et l'état dans lequel l'une d'elles, o 10 b,

est mise à l'arrêt Toutefois, si l'emplacement du plon-

geur 32, c'est-à-dire celui de l'alésage formant cylindre

33, est décalé par rapport au palpeur de came 27, l'ef-

fort subi par le premier culbuteur 19 situé du côté de mise en action permanente s'ajoute à celui subi par le second culbuteur 20 situé du côté de mise à l'arrêt Il en résulte que les mouvements de la soupape d'admission b sont décalés par rapport aux mouvements théoriques découlant du profil de la came 29 de sorte que la soupape

d'admission 10 b saute ou rebondit à une vitesse de rota-

tion très inférieure à la valeur théorique.

On suppose ici que le centre Cp de l'alésage for-

mant cylindre 33 est décalé vers l'axe porteur 18 par rap-

port au milieu Cc de la plage de contact glissant du pal-

peur 27 avec la came 29 Dans ce cas, la came 29 exerce sur le palpeur 27 une charge dirigée vers le bas telle que la charge maximale s'applique en un point décalé vers la droite ou vers la gauche par rapport au centre Cc En conséquence, une contrainte relative 61 s'établit dans le premier culbuteur 19 entre le milieu Cc du palpeur de came 27 et le centre Cp de l'alésage formant cylindre 33 Cette contrainte relative 51 amène la soupape d'admission 10 a à sauter ou rebondir

à une vitesse de rotation inférieure à la valeur théo-

rique D'autre part, le second culbuteur 20 situé du

côté inactif subit la charge dirigée vers le bas pro-

venant du plongeur 32, comme représenté sur la figure 9 B, de sorte qu'une contrainte relative 62 s'établit

entre La soupape d'admission 10 b et le plongeur 32.

En conséquence, une contrainte relative ( 61 + 62)

s'établit entre le palpeur 27 et la soupape d'admis-

sion 10 b en sorte qu'il y a distorsion des mouvements

de celle-ci par rapport aux mouvements théoriques.

Par contre, dans la présente réalisation, comme représenté sur la figure 10 A, le centre Cp de i'alésage formant cylindre 33 est situé sur La droite reliant le centre de l'arbre à came 28 et le milieu Cc du palpeur de came 27 Donc, le point sous charge du palpeur 27 et le centre Cp de l'alésage formant cylindre 33 sont très peu distants l'un de l'autre

et la contrainte relative 83 subie par le premier cul-

buteur 19 entre le milieu Cc du palpeur de came 27 et le centre Cp de l'alésage formant cylindre 33 est quasi nulle D'autre part, pour Le second culbuteur situé du côté inactif, le plongeur 32 est placé près de la soupape d'admission 10 b de sorte que la contrainte relative 64 s'exerçant entre la soupape d'admission 10 b et le plongeur 32 est plus faible que 62 dans Le cas de la figure 9 B Il en résulte que la contrainte relative ( 6 3 + 64) s'exerçant entre la soupape d'admission et le palpeur 27 est sensiblement égale à 64 de sorte qu'elle est beaucoup plus faible que dans le cas de la figure 9 Bo Donc, l'effet de la contrainte exercée par le premier culbuteur 19 sur le second culbuteur 20 situé du côté inactif est faible, de sorte que les mouvements de la soupape d'admission

o 10 b sont proches des mouvements théoriques.

La relation de position entre Le palpeur de came 27 et L'alésage formant cylindre 33 est invariable quel que soit l'emplacement occupé par le palpeur 27

sur leépremier culbuteur 19 Toutefois, en vue de mini-

miser La contrainte relative 64 du second culbuteur, il est souhaitable de placer le palpeur 27 tout à c 6 té de la soupape d'admission 10 a La distance séparant la soupape d'admission 10 b et le plongeur 32 est alors réduite de sorte que la contrainte relative 64 devient de plus en plus faible Si, de plus, le centre Cp de l'alésage formant cylindre 33 est situé sur la droite reliant le milieu Cc du palpeur 27 et le centre de l'arbre à came 28, le décalage par rapport au milieu Cc du point de contact entre la came 29 et le palpeur 27 s'en trouve réduit et ce point de contact se décale vers La droite et vers la gauche du milieu Cc Ceci est préférable parce que la contrainte relative 63 peut être maintenue à une valeur sensiblement nu Lle en moyenne Toutefois, on peut réduire la contrainte

relative 53 si l'on dispose le palpeur de came 27 au-

dessus de l'alésage formant cylindre 33.

Dans la réalisation décrite jusqu'à présent, le premier culbuteur 19 est muni du palpeur 27 de manière à être amené à osciller du fait du contact glissant avec la came 29 En dépit de ce fait, le second culbuteur 20 peut présenter un palpeur de came

de façon à pouvoir constituer un côté actif en per-

manence et à être entraîné dans un mouvement oscillant.

Toutefois, dans le cas o le second culbuteur est

entraîné dans un mouvement oscillant, on donne sensi-

blement le même poids aux premier et second culbuteurs

19 et 20 Par contre, au cas o c'est le premier culbu-

teur 19 qui constitue le côté actif en permanence, comme dans la réalisation ci-dessus, on peut rendre le second culbuteur 20 remarquablement Léger de façon à réduire le poids total des premier et second culbuteurs 19 et D'autre part, au cas o c'est Le second culbuteur qui présente Le palpeur, le premier culbuteur 19 est toujours placé à côté de la soupape d'admission 10 a lors de la permutation hydraulique de sorte qu'on peut aisément rendre communicants le passage 39 et le passage de communication 40 sans que soit nécessaire la rainure annulaire 38 destinée à permettre le

décalage entre Le passage 39 et le passage de communi-

cation 40.

Claims (7)

REVENDICATIONS

1 Mécanisme de manoeuvre de soupapes à fonc-

tion de mise à l'arrêt pour moteurs à combustion interne

du type comportant au moins une paire de soupapes d'ad-

mission ou d'échappement à fonction identique, disposées l'une près de l'autre et associées à un cylindre, carac- térisé en ce que un premier et un second culbuteurs ( 19, 20) présentant des bras respectifs ( 21, 22) en butée

contre les extrémités supérieures des soupapes d'admis-

sion ( 10 a, 10 b) ou d'échappement ( 11 a, 11 b) appariées sont articulés sur un axe porteur commun ( 18) fixé sur le corps de moteur ( 1) et dont l'axe géométrique est perpendiculaire aux directions de mouvement des soupapes; le premier culbuteur ( 19) présente un alésage formant cylindre ( 33) qui débouche vers le second culbuteur ( 20) pour porter un plongeur ( 32) dans son intérieur tandis que le second culbuteur ( 20) présente un alésage de guidage ( 34) débouchant vers le premier culbuteur pour

que le plongeur ( 32) s'y emboîte; une chambre de manoeu-

vre hydraulique ( 36) définie entre le fond de l'alésage formant cylindre ( 33) et l'extrémité arrière du plongeur

( 32) est reliée à une source d'huile sous pression à tra-

vers une vanne de permutation hydraulique ( 55) destinée à permuter l'envoi et le non envoi d'huile sous pression

à la chambre de manoeuvre; et l'un ou l'autre des pre-

mier et second culbuteurs présente un palpeur de came ( 27) destiné à porter à coulissement contre une came ( 29) agencée pour tourner à une vitesse conforme à celle de

marche du moteur.

2 Mécanisme de manoeuvre de soupapes selon la revendication 1, caractérisé en ce que le palpeur de came

( 27) est formé sur le premier culbuteur ( 1 9).

3 Mécanisme de manoeuvre de soupapes selon la

revendication 2, caractérisé en ce que le palpeur de ca-

me ( 27) est formé au-dessus dudit alésage formant un cy-

lindre ( 33) et sur une partie supérieure du premier cul-

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buteur ( 19).

4 Mécanisme de manoeuvre de soupapes selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans ledit a Lésage de

guidage ( 34) est mobile un doigt de guidage ( 42) so L Li-

cité élastiquement en butée vers ledit plongeur ( 32) et en ce que l'alésage de guidage ( 34) présente un redan d'arrêt ( 45) pour régler le mouvement décrit par le doigt de guidage ( 42) à L'opposé du premier culbuteur ( 19) et un évent ( 76) pour la mise à l'atmosphère de la partie de l'alésage de guidage située entre le doigt de guidage

et le fond dudit alésage.

Mécanisme de manoeuvre de soupapes selon la

revendication 1, caractérisé en ce que ledit alésage for-

mant cylindre ( 33) présente un redan ( 35) contre lequel

la face d'extrémité arrière dudit plongeur ( 32) peut bu-

ter pour définir ladite chambre de manoeuvre hydraulique ( 36) entre la face d'extrémité arrière du plongeur et le fond de l'alésage formant cylindre, en ce que dans l'alésage de guidage ( 34) est monté mobile un doigt de guidage ( 42) sollicité élastiquement vers ledit plongeur ( 32), en ce que l'alésage de guidage présente un redan d'arrêt ( 45) pour régler le mouvement décrit par le doigt de guidage à

l'opposé du premier culbuteur, et en ce qu'entre les ex-

trémités ouvertes de l'alésage formant cylindre ( 33) et de l'alésage de guidage ( 34) est défini un interstice ( 47) dans leque L les faces en butée dudit plongeur et dudit doigt de guidage sont situées quand ledit plongeur bute

contre le redan ( 35) de l'alésage formant cylindre.

6 o Mécanisme de manoeuvre de soupapes à fonc-

tion de mise à l'arrêt pour moteur à combustion interne

du type comportant au moins une paire de soupapes d'ad-

mission et d'échappement à fonctions identiques disposées

l'une près de l'autre et associées à un cylindre, carac-

térisé en ce que: un premier et un second culbuteurs ( 19, 20) présentant des bras respectifs ( 21, 22) en butée

contre les extrémités supérieures des soupapes d'admis-

sion ( 10 a, 10 b) ou d'échappement ( 11 a, 11 b) appariées sont articulés sur un axe porteur commun ( 18) fixé sur

le corps de moteur ( 1) et dont l'axe-géométrique est per-

pendiculaire aux directions de mouvement des soupapes; Le premier culbuteur ( 19) présente un alésage formant cylindre ( 33) qui débouche vers Le second culbuteur ( 20) pour porter un plongeur ( 32) dans son intérieur tandis

que Le second culbuteur ( 20) présente un alésage de gui-

dage ( 34) débouchant vers Le premier culbuteur ( 19) pour

que le plongeur ( 32) s'y emboîte; une chambre de manoeu-

vre hydraulique ( 36) définie entre Le fond de L'alésage formant cylindre ( 33) et l'extrémité arrière du plongeur ( 32) est reliée à une vanne de permutation hydraulique ( 55) propre à permuter l'envoi et le non envoi d'huile sous pression dcune source d'huile sous pression à La chambre de manoeuvre hydraulique à travers un passage

( 39) ménagé dans le premier culbuteur, un passage d'ar-

rivée d'huile ( 37) ménagé concentriquement dans l'axe porteur et un passage de communication ( 40) ménagé dans l'axe porteur pour établir une communication entre les deux passages précédents; et l'un ou L'autre des premier et second culbuteurs présente un palpeur de came ( 27) destiné à porter à coulissement contre une came ( 29) agencée pour tourner à une vitesse conforme à celle de

marche du moteur.

7 Mécanisme de manoeuvre de soupapes à fonc tion d'arrêt pour moteur à combustion interne du type comportant au moins une paire de soupapes d'admission et d'échappement à fonctions identiques disposées l'une près de l'autre et associées à chaque cylindre, caractérisé en ce que tant les premier et second culbuteurs ( 19, 20) formant une paire et présentant des bras respectifs ( 21,

22) en butée contre les extrémités supérieures des sou-

papes d'admission appariées que les premier et second culbuteurs ( 19, 20) formant une paire et présentant des

bras respectifs en butée contre les extrémités supérieu-

res des soupapes d'échappement appariées sont respecti-

vement articulés sur une paire d'axes porteurs ( 18) qui sont fixés respectivement du côté soupapes d'admission et du côté soupapes d'échappement du moteur et dont Les axes géométriques sont perpendiculaires aux directions de mouvement des soupapes respectives; les premiers culbuteurs ( 19) présentent des alésages formant cylindre ( 33) respectifs qui débouchent vers les seconds culbuteurs correspondants pour porter des plongeurs ( 32) dans leur

intérieur, tandis que les seconds culbuteurs ( 20) présen-

tent des alésages de guidage ( 34) respectifs qui débou-

chent vers les premiers culbuteurs correspondants pour que les plongeurs ( 32) s'y emboîtent; des chambres de manoeuvre hydraulique ( 36) définies entre les fonds des alésages formant cylindre ( 33) et les extrémités arrière des plongeurs ( 32) sont reliées à une seule soupape de permutation hydraulique ( 55) destinée à permuter l'envoi

et le non envoi d'huile sous pression à partir d'une sour-

ce d'huile sous pression unique aux chambres de manoeuvre hydraulique ( 36) à travers des passages ( 39) ménagés dans les premiers culbuteurs respectifs, des passages d'arrivée

d'huile ( 37) ménagés concentriquement dans les axes por-

teurs respectifs et des passages de communication ( 40) ménagés dans les axes porteurs respectifs pour établir des communications entre les deux passages précédents; et soit les premiers, soit les seconds culbuteurs présen

tent des palpeurs de came ( 12) destinés à porter à coulis-

sement contre des cames ( 29) agencées pour tourner à une

vitesse conforme à celle de marche du moteur.