FR2716498A1

FR2716498A1 - System to give improved engine braking to four stroke engines

Info

Publication number: FR2716498A1
Application number: FR9402148A
Authority: FR
Inventors: Leonard Andre
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-02-22
Filing date: 1994-02-22
Publication date: 1995-08-25

Abstract

Improved engine braking on four stroke engines is achieved by the use of a secondary set of valves, which are controlled to open and close at pre-set points in the normal four stroke cycle. These valves (27, 29, 30 and 32) control the opening and closing of a secondary channel (31), which allows the combustion chamber (34) to breathe directly to atmosphere (37). The operation of the secondary valves is controlled by a cam profile (12, 13 and 14) formed on the rear end of the rocker arm (11) of the inlet valves. Secondary rocker arms (19) are mounted above the primary rocker arms, and are operated by small push rods with cam followers (15). The secondary valves are double seated (29,32) to enable the passage to be closed of at both ends of the valve stroke.

Description

Procédé d'amélioration d'un frein moteur. Method for improving an engine brake.

L'invention se rapporte à un procédé de freinage d'un moteur à quatre temps, comportant déjà un dispositif de freinage. The invention relates to a method for braking a four-stroke engine, already comprising a braking device.

Le rendement des moteurs thermiques est fortement amputé par l'imPortant couple résistant issu des efforts absorbés par les compressions. Toutefois ces pertes sont utilisées ou meme exploitées pour raientir les véhicules dans les descentes. Elles consistent, pour les plus simples en un volet, apte à obturer l'orifice d'échappement et et pour les plus élaborés, en un dispositif capable d'ouvrir les soupapes d'échappement, en fin de compression, pour libérer la pression interne du cylindre et empécher un effet moteur pendant la descente du piston. Ces dispositifs n exploitent pleinement qu'unie compression du cycle à quatre temps de ces moteurs. The efficiency of internal combustion engines is greatly reduced by the significant resistive torque resulting from the forces absorbed by the compressions. However, these losses are used or even exploited to raitir vehicles on descents. They consist, for the simplest of a flap, capable of closing the exhaust port and and for the most elaborate, of a device capable of opening the exhaust valves, at the end of compression, to release the internal pressure. of the cylinder and prevent a motor effect during the descent of the piston. These devices only fully exploit compression of the four-stroke cycle of these engines.

Le document européen n 0458857, qui améliore le procédé du brevet US 2192601, ouvre les soupapes d'échappement à des moments particuliers du cycle pour augmenter la compression puis pour libérer les saz de cette compression. Ce document prévoit éventuellement, pour ce faire, d'utiliser une soupape auxiliaire. Ce dispositif relativement performant, comporte néanmoins plusieurs inconvénients: - il n'utilise pleinement qu'une montée du piston par cycle; - lorsqu'il utilise la soupape d'échappement pour libérer les gaz, ce dispositif est confronté à des efforts très importants puisqu'elle est soumise à la pleine compression. European document No. 0458857, which improves the process of US patent 2192601, opens the exhaust valves at particular moments of the cycle to increase the compression and then to release the saz from this compression. This document possibly provides, to do this, using an auxiliary valve. This relatively efficient device nevertheless has several drawbacks: - it only fully uses one rise of the piston per cycle; - When it uses the exhaust valve to release the gases, this device is confronted with very significant efforts since it is subjected to full compression.

Pour ce faire, il est alors impératif de disposer d'un arbre à cames en tete, ce qui n'est possible que pour les moteurs à culasse unique, chose dificilement réalisable pour les gros moteurs; - dans le cas d'une soupape auxiliaire, ce procédé prévoit une troisième came pour la commander, ce qui est difficilement réalisable avec un arbre à came latéral, puisque le passage nécessaire à cette troisième tige de culbuteur est utilisé pour ie conduit d'admission; - ce brevet entrevoit la possibilité d'utiliser la turbine d'échappement pour étrangier les gaz ou d'obturer sa sortie par un volet ce qui a pour objet de freiner également la turbine d'aspiration et diminue le volume aspiré ce qui va à l'encontre du but recherché.To do this, it is then imperative to have a camshaft at the head, which is only possible for engines with a single cylinder head, something difficult to achieve for large engines; - in the case of an auxiliary valve, this process provides for a third cam to control it, which is difficult to achieve with a lateral camshaft, since the passage necessary for this third rocker rod is used for the intake duct ; - This patent foresees the possibility of using the exhaust turbine to strangulate the gases or of closing its outlet by a shutter which has the purpose of also braking the suction turbine and decreases the volume sucked which goes to the 'against the desired goal.

Un autre dispositif décale les cames d'échappement. En avancant leurs positions par rapport au vilebrequin le cycle se déroule alors de la façon suivante: a) admission normale par la soupape d' admission; b) compression et ouverture de la soupape d'échappement juste avant la fin de ce temps pour libérer les gaz et éviter l'effet moteur; c) maintien de l'ouverture de la soupape d'échappement pendant la descente du piston et réaspiration; d) fermeture de la soupape d'échappement pendant la remonté du piston et seconde compression dans le cycle; e) libération des gaz de cette seconde compression par l'ouverture normale de la soupape d'admission. Another device shifts the exhaust cams. By advancing their positions relative to the crankshaft, the cycle then proceeds as follows: a) normal intake by the intake valve; b) compression and opening of the exhaust valve just before the end of this time to release the gases and avoid the engine effect; c) maintaining the opening of the exhaust valve during the descent of the piston and re-aspiration; d) closing of the exhaust valve during the raising of the piston and second compression in the cycle; e) release of the gases from this second compression by the normal opening of the intake valve.

Il se produit deux compressions dans le cycle avec libération des gaz en fin de chaque compression. Ce dispositif très performant n'a guère été utilisé en raison de deux inconvénients majeurs: a) difficulté d'ouverture des soupapes au moment où elles sont soumisent à une forte compression; b) absence d'évacuation thermique par le fait de la réaspiration des saz chauds. Two compressions occur in the cycle with release of gases at the end of each compression. This very efficient device has hardly been used because of two major drawbacks: a) difficulty in opening the valves when they are subjected to strong compression; b) absence of thermal evacuation due to the re-aspiration of the hot saz.

l'invention vise a éviter les inconvénients majeurs précédement décrits en facilitant l'ouverture d'un passage pour libérer et évacuer les gaz chauds, en favorisant l'aspiration d'air frais et en améliorant le remplissage du cylindre, une fois par tour de vilebrequin et par cylindre. the invention aims to avoid the major drawbacks previously described by facilitating the opening of a passage to release and evacuate the hot gases, by promoting the suction of fresh air and improving the filling of the cylinder, once per revolution of crankshaft and per cylinder.

L'invention consiste en ce que chaque cylindre est pourvu d'une soupape auxiliaire de communication entre le cylindre et un conduit particulier dans la culasse pour déboucher à l'atmosphère. Outre son faible diamètre, cette soupape se caractérise par le fait que sa tige est pourvue d'une rondelle espacée de sa tete et en ce que cet espacement est émincé par rapport à la tige et en ce que quand la la tete de soupape repose sur son siège, la rondelle se trouve dans le conduit, au-dessus du passage. The invention consists in that each cylinder is provided with an auxiliary valve for communication between the cylinder and a particular conduit in the cylinder head to lead to the atmosphere. In addition to its small diameter, this valve is characterized by the fact that its stem is provided with a washer spaced from its head and in that this spacing is sliced with respect to the stem and in that when the valve head rests on its seat, the washer is located in the duct, above the passage.

L'invention est aussi caractérisée en ce que la communication entre le cylindre et le conduit particulier est un passage de diamètre tel que la rondelle de la soupape auxiliaire est apte à l'obturer lorsqu'elle y est introduite. The invention is also characterized in that the communication between the cylinder and the particular conduit is a passage of diameter such that the washer of the auxiliary valve is able to close it when it is introduced therein.

L'invention est également caractérisée par le fait que toutes les cames d'admission et d'échappement sont pourvues d'une pré-came et post-came et en ce qu'elles sont situées respectivement au pied avant et arrière, dans le sens de rotation de l'arbre, des cames d'admission et d'échappement. The invention is also characterized in that all the intake and exhaust cams are provided with a pre-cam and post-cam and in that they are located respectively at the front and rear feet, in the direction shaft rotation, intake and exhaust cams.

L'invention est encore caractérisée en ce que tous les culbuteurs, d'admission et d'échappement, sont pourvus, sur le coté opposé des soupapes, d'un prolongement sur lequel prend appui le culbuteur de la soupape auxiliaire et en ce que la longueur de ce prolongement est telle qu'elle amplifie le basculement du culbuteur auxiliaire par rapport aux levées générées par les prés et post-cames, et en ce que ce prolongement se termine par un arrondi de rayon tel qu'il interrompt le basculement du culbuteur auxiliaire dès que le galet y prend appui, ce qui correspond à la pénétration de la rondelle de la soupape auxiliaire dans le passage. The invention is further characterized in that all the rocker arms, intake and exhaust, are provided, on the opposite side of the valves, with an extension on which the rocker arm of the auxiliary valve is supported and in that the length of this extension is such that it amplifies the tilting of the auxiliary rocker arm relative to the lifts generated by the meadows and post-cams, and in that this extension ends in a rounded radius such that it interrupts the rocking of the rocker arm auxiliary as soon as the roller is supported, which corresponds to the penetration of the washer of the auxiliary valve in the passage.

L'invention est aussi caratérisé par le fait que le culbuteur auxiliaire est pourvu de deux branches de levée qui prennent respectivement appui sur le prolongement du culbuteur d'admission et sur le prolongement du culbuteur d'échappement du meme cylindre. The invention is also characterized by the fact that the auxiliary rocker arm is provided with two lifting arms which bear respectively on the extension of the intake rocker arm and on the extension of the exhaust rocker arm of the same cylinder.

L'invention est enfin caractérisée en ce que un jeu de clapets est apte à assurer une communication entre les tubulures d'admission et d'échappement, et que le rejet des gaz chauds dans l'atmosphère, s'effectue au travers d'un gicleur calibré et en ce que selon une variante, ce rejet au travers du gicleur peut s'effectuer également au travers du turbocompresseur de tel sorte que la pession générée par le gicleur entraine la turbine et améliore encore le remplissage du cylindre. The invention is finally characterized in that a set of valves is capable of ensuring communication between the intake and exhaust pipes, and that the rejection of hot gases into the atmosphere is carried out through a calibrated nozzle and in that, in a variant, this rejection through the nozzle can also be carried out through the turbocharger so that the pressure generated by the nozzle drives the turbine and further improves the filling of the cylinder.

Pour diminuer l'effort d'ouverture de la soupape auxiliaire alors qu'elle est soumise à une forte pression, un développement de l'invention qui en tient compte est caractérisé en ce que le diamètre de sa tete est considérablement plus petit que celui des autres soupapes. To reduce the opening force of the auxiliary valve when it is subjected to a high pressure, a development of the invention which takes this into account is characterized in that the diameter of its head is considerably smaller than that of the other valves.

Pour que l'effort d'ouverture des soupapes ordinaires reste normal, il importe que l'ouverture de la soupape auxiliaire soit anticipé, de telle sorte que la pression puisse etre évacuée, un développement de l'invention qui en tient compte est caractérisé en ce que le rapport de levée du poussoir est amplifié, premièrement, par la différence de distance entre le point d'appui de la tige de culbuteur et le point d'appui du galet du culbuteur auxiliaire et deuxièmement par le rapport de distance entre ce galet et l'axe de basculement du culbuteur auxiliaire et la distance entre cet axe et le piston d'appui sur la soupape auxiliaire. For the opening force of ordinary valves to remain normal, it is important that the opening of the auxiliary valve is anticipated, so that the pressure can be released, a development of the invention which takes this into account is characterized in that the lift ratio of the pusher is amplified, firstly, by the difference in distance between the fulcrum of the rocker rod and the fulcrum of the auxiliary rocker roller and secondly by the distance ratio between this roller and the tilting axis of the auxiliary rocker arm and the distance between this axis and the piston supporting the auxiliary valve.

Pour écréter l'effet multiplicateur décrit précédement afin de diminuer la course de la soupape axiliaire en vue de ne point devoir prévoir une importante course du piston de déphasage du culbuteur auxiliaire, un développement de l'invention qui en tient compte est caractérisé en ce que le prolongement des culbuteurs principaux se termine par un arrondi de façon à ce que l'effet de levage du culbuteur auxiliaire soit interrompu dés que son galet atteindra le début de cet arrondi et en ce que cette interruption intervient quand la rondelle de la tige de soupape est dans le passage. To write the multiplier effect described above in order to reduce the stroke of the axiliary valve in order not to have to provide a large stroke of the dephasing piston of the auxiliary rocker arm, a development of the invention which takes this into account is characterized in that the extension of the main rocker arms ends in a rounding so that the lifting effect of the auxiliary rocker arm is interrupted as soon as its roller reaches the beginning of this rounding and in that this interruption occurs when the washer of the valve stem is in the passage.

Pour ne point réaspirer des gaz chauds par les soupapes d'admission et d'échappement, un développement de l'invention qui en tient compte est caratérisé en ce que l'ouverture de la soupape auxiliaire intervient juste avant l'ouverture des soupapes principales pour que cette libération des gaz s'effectue dans un conduit réservé å cette effet. In order not to re-aspirate hot gases through the intake and exhaust valves, a development of the invention which takes this into account is characterized in that the opening of the auxiliary valve occurs just before the opening of the main valves for that this release of gases takes place in a conduit reserved for this purpose.

La pression résiduele dans les conduits de libération des gaz liée à un gicleur de sortie du collecteur qui la recueille au travers des conduits particuliers des différents cylindres pourait faciliter des réaspirations néfastes de gaz chauds pendant la descente du piston, il importe donc pour une bonne ventilation interne du moteur, d'obturer ce passage dés que la majeur partie des gaz est libérée, un développement de l'invenvention qui en tient compte prévoi qu'à cet instant dans le cycle, la descente de la soupape auxiliaire est telle que la rondelle de sa tige pénétre dans le passage pour l'obstruer. De ce fait l'aspiration d'air provoqué par la descente du piston s'effectuera au travers d'une soupape ordinaire. The residual pressure in the gas release ducts linked to an outlet nozzle of the collector which collects it through particular ducts of the different cylinders could facilitate harmful re-aspirations of hot gases during the descent of the piston, so it is important for good ventilation internal of the engine, to close this passage as soon as the major part of the gases is released, a development of the invention which takes account of it provides that at this instant in the cycle, the descent of the auxiliary valve is such that the washer of its stem enters the passage to obstruct it. Therefore the air suction caused by the descent of the piston will be done through an ordinary valve.

On décrit maintenant l'invention à propos des dessins annexés, dans lesquels; la figure 1 repésente, en coupe, une came montrant plus particulièrement une pré-came et une post-came. The invention will now be described with reference to the accompanying drawings, in which; Figure 1 shows, in section, a cam showing more particularly a pre-cam and a post-cam.

la figure 2 représente une coupe d'un moteur comportant le dispositif objet de l'invention et qui montre plus particulièrement la position de l'arbre à came, des culbuteurs, du piston dans le culbuteur auxiliaire ainsi que la position d'une soupape ordinaire et de la soupape auxiliaire à la fin de chaque compression de chaque tour de ce cycle particulier; la figure 3 représente les pièces énoncées dans la figure 2, dans la position qu'elles occupent lors de la libération des gaz dans le conduit particulier.FIG. 2 represents a section of an engine comprising the device which is the subject of the invention and which shows more particularly the position of the camshaft, of the rockers, of the piston in the auxiliary rocker as well as the position of an ordinary valve and the auxiliary valve at the end of each compression of each revolution of this particular cycle; Figure 3 shows the parts set out in Figure 2, in the position they occupy when the gases are released into the particular duct.

la figure 4 représente les pièces énoncées dans la figure 2, dans la position qu'elles occupent lors de l'aspiration d'air frais, par la soupape d'admission ou d'échappement au cours de chaque descente de piston; la figure 5 représente les pièces énoncées dans la figure 2, dans la position qu'elles occupent lors de chargement en pression du cylindre par la soupape auxiliaire alors que la soupape ordinaire, ayant servi à l'aspiration d'air frais; est fermée; la figure 6 représente une vue de dessus des culbuteurs et montre plus particulièrement les deux branches de levée 12 et 12a du culbuteur auxiliaire; la figure 7 représente le diagramme de distribution, en période de frein moteur et montre plus particulièrement les moments d'ouverture et de fermeture des soupapes ordinaires par rapport à la soupape auxiliaire; la figure 8 représente une variante de l'environnement du moteur et montre plus particuliairement le jeu de clapets, permettant une communication entre les tubulures d'admission et d'échappement.4 shows the parts set out in Figure 2, in the position they occupy during the suction of fresh air, by the intake or exhaust valve during each descent of the piston; 5 shows the parts set out in Figure 2, in the position they occupy when loading the cylinder pressure by the auxiliary valve while the ordinary valve, having been used for the suction of fresh air; is closed; FIG. 6 represents a top view of the rocker arms and shows more particularly the two lifting branches 12 and 12a of the auxiliary rocker arm; FIG. 7 represents the diagram of distribution, in period of engine brake and shows more particularly the moments of opening and closing of the ordinary valves compared to the auxiliary valve; FIG. 8 represents a variant of the environment of the engine and shows more particularly the set of valves, allowing communication between the intake and exhaust pipes.

la figure 9 montre plus particuliairement la variante selon laquelle la sortie du gicleur s'effectue avant la turbine d'échappement du turbocompresseur.FIG. 9 more particularly shows the variant according to which the outlet of the nozzle takes place before the exhaust turbine of the turbocharger.

Sur la figure 1 on a désigné par 1 le bloc moteur, par 2 l'arbre à cames, par 3 une pré-came servant à la libération des gaz comprimés, par 4 une post-came servant au chargement en pression du cylindre, et situées toutes les deux aux pieds de toutes les cames d'admission et d'échappement représentées ici par la came 5, et par 6 on a désigné un poussoir. In FIG. 1, the engine block is designated by 1, by 2 the camshaft, by 3 a pre-cam serving for the release of the compressed gases, by 4 a post-cam serving for the pressure loading of the cylinder, and both located at the feet of all the intake and exhaust cams represented here by the cam 5, and by 6 a pusher has been designated.

Sur les figures 2 à 5 les désignations numériques sont semblables entre elles, ainsi qu'à la figure 1. On a donc désigné par 7 la culasse, par 8 une tige de culbuteur, par 9 la vis de réglage, par 10 l'axe de la rampe de culbuteurs ordinaires, par 11 un culbuteur ordinaire, par 12 le pro longement du culbuteur ordinaire, servant de levier amplificateur et surmultiplicateur au culbuteur 19, par 13 l'arrondi de terminaison du prolongement 12 et servant d'écréteur de levée du culbuteur 19, par 14 le point à partir duquel l'écrètement démarre, par 15 le galet roulant sur le prolongement et sur l'arrondi, par 16 la vis de réglage du jeu du culbuteur 19, par 18 l'axe du culbuteur auxiliaire 19, par 20 le cylindre dans lequel le piston 21 se déplace sous l'effet de la pression d'un fluide pour actver les pré et post-cames 3 et 4 qui commandent les mouvements de la soupape auxiliaire, par 22 le ressort de la soupape 32, par 23 son guide, par 24 la tige de la soupape ordinaire d'admission ou d'échappement 33, par 25 son ressort, par 26 son guide. par 27 la tige de la soupape auxiliaire, par 28 le conduit dans la culasse d'une soupape ordinaire, par 29 la rondelle particulière de la tige 27 servant à obturer le passage 31 lorsqu'elle y est introduite par 30 l'émincissement de la tige 27 favorisant le passage des gaz dans le passage 31, par 32 la tete de la soupape auxiliaire, par 33 la tete d'une soupape ordinaire, par 34 la chambre de compression, par 35 le piston, par 36 une chambre d'eau dans la culasse 7, par 37 le conduit particulier d'évacuation des gaz libérés, par 38 la chambre du conduit 37 facilitant le passage des gaz autour de la rondelle 29 et par 39 le circlips de butée de fin de course du piston 21, lorsque celui-ci est en extension pour activer les pré et post-cames. Sur ces figures (2 à 5) la représentation de la soupape 33 correspond à celle d'admission lorsque le cycle se trouve dans son premier tour et à une soupape d'échappement dans le deuxième tour. In FIGS. 2 to 5 the numerical designations are similar to each other, as in FIG. 1. The cylinder head is therefore designated by 7, by 8 a rocker rod, by 9 the adjusting screw, by 10 the axis from the ramp of ordinary rocker arms, by 11 an ordinary rocker arm, by 12 the extension of the ordinary rocker arm, serving as an amplifier and overdrive lever to the rocker arm 19, by 13 the termination rounding of the extension 12 and serving as the lifting clipper of the rocker arm 19, by 14 the point from which the ignition starts, by 15 the roller running on the extension and on the flare, by 16 the rocker clearance adjustment screw 19, by 18 the axis of the auxiliary rocker arm 19 , by 20 the cylinder in which the piston 21 moves under the effect of the pressure of a fluid to activate the pre and post-cams 3 and 4 which control the movements of the auxiliary valve, by 22 the spring of the valve 32, by 23 its guide, by 24 the rod of the ordinary valve intake or exhaust 33, by 25 its spring, by 26 its guide. by 27 the rod of the auxiliary valve, by 28 the conduit in the cylinder head of an ordinary valve, by 29 the special washer of the rod 27 serving to close the passage 31 when it is introduced therein by the thinning of the rod 27 promoting the passage of gases in passage 31, by 32 the head of the auxiliary valve, by 33 the head of an ordinary valve, by 34 the compression chamber, by 35 the piston, by 36 a water chamber in the cylinder head 7, through 37 the particular conduit for discharging the released gases, through 38 the chamber of the conduit 37 facilitating the passage of the gases around the washer 29 and through 39 the end-of-stroke retaining ring circlips of the piston 21, when this one is in extension to activate the pre and post-cams. In these figures (2 to 5) the representation of the valve 33 corresponds to that of intake when the cycle is in its first turn and to an exhaust valve in the second round.

Sur la figure 6 on a désigné par 11 un culbuteur d'une soupape d'admission, par îîa le culbuteur d'une soupape d'échappement d'un cylindre, par 19 le culbuteur de la soupape auxiliaire, par 17 un bras de levée du culbuteur auxiliaire 19, par 17a l'autre bras de ce culbuteur et prenant chacun respectivement appui sur le prolongement 12 du culbuteur d'admission 11 et sur le prolongement 12a du culbuteur d'échappement îîa, et par 12a un prolongement par 13a un arrondi, par 20a l'extérieur du cylindre 20. In FIG. 6, a rocker of an intake valve is designated by 11, by a rocker of an exhaust valve of a cylinder, by 19 a rocker of the auxiliary valve, by 17 a lifting arm. of the auxiliary rocker arm 19, through 17a the other arm of this rocker arm and each bearing respectively on the extension 12 of the intake rocker arm 11 and on the extension 12a of the exhaust rocker arm îîa, and by 12a an extension by 13a a rounded , by 20a the outside of cylinder 20.

Sur la figure 7 on à désigné par 40 le point mort haut du piston, par 42 l'ouverture de la soupape auxiliaire, Par 43 l'ouverture de la soupape d'admission, par 44 la fermedu passage 31 par la pénétration de la rondelle 29, par 45 réouverture du passage 31 par la remonté de la rondelle 29 dans la chambre 38 , par 46 fermeture de la soupape d'admission, par 47 fermeture de la soupape auxiliaire, par 48 ouverture de la soupape auxiliaire, par 49 ouverture de la soupape d'échappement, par 50 fermeture du passage tel que 44, par 51 réouverture du passage tel que 45, par 52 fermeture de la soupape d'échappement, par 53 fermeture de la soupape auxiliaire, par 54 ouverture de cette soupape, par 55 ouverture de la soupape d'admission, par 56 fermeture du passage tel que 44. In FIG. 7, the top dead center of the piston is designated by 40, by 42 the opening of the auxiliary valve, By 43 the opening of the intake valve, by 44 the closing of the passage 31 by the penetration of the washer 29, by 45 reopening of the passage 31 by raising the washer 29 in the chamber 38, by 46 closing the intake valve, by 47 closing the auxiliary valve, by 48 opening the auxiliary valve, by 49 opening of the exhaust valve, by 50 closing the passage such as 44, by 51 reopening the passage such as 45, by 52 closing the exhaust valve, by 53 closing the auxiliary valve, by 54 opening this valve, by 55 opening the intake valve, by 56 closing the passage such as 44.

Sur la figure 8 on a désigné par 1 le bloc moteur, par 7 la culasse de ce moteur, par 58 le filtre à air, par 59 la turbine d'aspiration, par 60, 61 et 62 le jeu de clapets ouvrant la communication entre la tubulure d'admission 63 et celle d'échappement 65, par 66 le collecteur des conduits particuliers, par 67 le gicleur calibré de mise à l'atmosphère, par 68 la turbine d'échappement, par 69 le silencieux et par 70 le piston d'actionnement des clapets. In FIG. 8, the engine block has been designated by 1, by 7 the cylinder head of this engine, by 58 the air filter, by 59 the suction turbine, by 60, 61 and 62 the set of valves opening the communication between the intake manifold 63 and the exhaust manifold 65, by 66 the collector of the particular conduits, by 67 the calibrated nozzle for venting, by 68 the exhaust turbine, by 69 the silencer and by 70 the piston actuation of the valves.

Les désisnations de la figure 9 sont semblables à celle de la figure 8 et ne diffèrent d'elles que par l'emplacement du gicleur 67 qui ici,renvoit les gaz avant la turbine 68 pour la maintenir en rotation pendant la période de freinage du moteur de telle sorte que la turbine 59 puisse continuer à suralimenter le moteur. The designations of Figure 9 are similar to that of Figure 8 and differ from them only by the location of the nozzle 67 which here returns the gases before the turbine 68 to keep it in rotation during the engine braking period so that the turbine 59 can continue to supercharge the engine.

En période de frein moteur, après que le conducteur ait sollicité l'actionnement du dispositif et que l'avance angulaire des cames d'échappement se soit réalisée, une pression de fluide est injectée dans le cylindre 20 et pousse en extension le piston 21 qui sera maintenu ainsi pendant toute
la période de frein moteur. Lorsque le piston arrive en fin de compression à la fin du premier tour de vilebrequin dans le cycle à quatre temps de ce moteur, la pré-came 3 soulève légèrement le poussoir 6 qui transmet à la tige 8 et au culbuteur 11. Le jeu entre la tige 24 et la pointe du culbuteur 11 est alors supprimé sans pour autant ouvrir la soupape 33, mais cette faible levée rapportée b l'effet multiplicateur du prolongement 12 met en action le culbuteur auxiliaire 19 et entre-ouvre la soupape 32 (figure 3) libérant les gaz par la chambre 38 et le conduit 37. Puis la pointe de came 5 fait basculer complètement le culbuteur 11 qui ouvre la soupape d'échappement 33, le prolongement 12 continue de faire basculer le culbuteur auxiliaire jusqu'à ce que la rondelle 29 de la soupape 32 pénètre dans le passage 31 et l'obstrue.During the engine brake period, after the driver has requested actuation of the device and the angular advance of the exhaust cams has taken place, a fluid pressure is injected into the cylinder 20 and pushes in extension the piston 21 which will be kept like this for the whole
the engine brake period. When the piston reaches the end of compression at the end of the first crankshaft turn in the four-stroke cycle of this engine, the pre-cam 3 slightly lifts the plunger 6 which transmits to the rod 8 and to the rocker arm. The play between the rod 24 and the tip of the rocker arm 11 is then removed without opening the valve 33, but this low lift reported b the multiplier effect of the extension 12 activates the auxiliary rocker arm 19 and opens the valve 32 (Figure 3 ) releasing the gases through the chamber 38 and the conduit 37. Then the cam tip 5 completely switches the rocker arm 11 which opens the exhaust valve 33, the extension 12 continues to rock the auxiliary rocker arm until the washer 29 of valve 32 enters passage 31 and obstructs it.

A cet instant le galet 15 a dépassé le point 14 et l'arrondi 13 écrète l'effet de levée que pourrait encore produire le prolongement 12 (figure 4). Bien que la soupape 32 est ouverte, la communication entre la chambre 34 et le conduit 37 est fermée, l'aspiration d'air engendrée par la descente du piston 35 s'effectuera obligatoirement par la soupape d'échappement 33. A la fin de cette aspiration, alors que le piston a entamé sa montée du deuxième tour du cycle à quatre temps, la came 5 descend, entrainant le retour du culbuteur 11 et la fermeture de la soupape 33. Le retour du culbuteur 11 permet au galet 15 de revenir au point 14 et à partir cet instant provoque la remontée de la soupape 32, ouvrant tout d'abord le passage 31 permettant à la pression, issue du gicleur calibré de mise à l'atmosphère, de pénétrer à nouveau dans le cylindre pour surcharger le volume d'air aspiré, puis l'effacement de la post-came 4 permet la fermeture totale de la soupape 32; la remontéee du piston produit une seconde compression dans ce cycle. A la fin de cette compression, la pré-came de la came d'admission produira une légère levée pour ne point ouvrir la soupape d'admission mais suffisante pour que le prolongement du culbuteur d'admission puisse générer une amplitude recueillie par bras du culbuteur 19 pour ouvrir à nouveau la soupape 32 et et libérer les gaz, puis la rondelle 29 ferme le passage et oblige l'aspiration d'air frais par la soupape d'admission.At this instant the roller 15 has passed point 14 and the rounding 13 writes the lifting effect which the extension 12 could still produce (FIG. 4). Although the valve 32 is open, the communication between the chamber 34 and the conduit 37 is closed, the air suction generated by the descent of the piston 35 will necessarily be carried out by the exhaust valve 33. At the end of this suction, while the piston has started to rise from the second round of the four-stroke cycle, the cam 5 descends, causing the rocker arm 11 to return and the valve 33 to close. The rocker 11 return allows the roller 15 to return at point 14 and from this moment causes the valve 32 to rise, opening first the passage 31 allowing the pressure, coming from the calibrated atomizing jet, to re-enter the cylinder to overload the volume of air sucked in, then the erasure of the post-cam 4 allows complete closure of the valve 32; the rise of the piston produces a second compression in this cycle. At the end of this compression, the pre-cam of the intake cam will produce a slight lift so as not to open the intake valve but sufficient for the extension of the intake rocker to generate an amplitude collected by arm of the rocker 19 to reopen the valve 32 and release the gases, then the washer 29 closes the passage and forces the intake of fresh air by the intake valve.

Aprés la fermeture de celle-ci, la rondelle 29 ouvre à nouveau le passage 31 et la pression résiduelle pénètre dans le cylindre avant que la soupape 32 ne se referme par l'effacement de la post-came de la came d'admission. La remontée du piston engendre alors une seconde compression dans le cycle. La libération des gaz s'effectuera à la fin de cette seconde compression par l'ouverture de la soupape auxiliaire provoquée par la levée de la pré-came d'échappement et ainsi de suite dans le cycle.After the latter has been closed, the washer 29 again opens the passage 31 and the residual pressure enters the cylinder before the valve 32 closes by erasing the post-cam from the intake cam. The rise of the piston then generates a second compression in the cycle. The release of gases will take place at the end of this second compression by the opening of the auxiliary valve caused by the lifting of the exhaust pre-cam and so on in the cycle.

Si le moteur est équipé d'un jeu de clapets tel que dans la figure 8, en période de frein moteur un fluide déplace le piston 70 et l'amène dans la position dans laquelle il est représenté. Ce piston entraine dans son déplacement: - le clapet 60 qui ouvre un orifice dans la tubulure d'admission 63; - le clapet 62 qui met en communication les tubulures 63 et 65; - le clapet 61 qui ferme le passage entre la tubulure d'échappement 65 et la turbine 68. L'air aspiré par la soupape d'échappement est aspiré au travers du filtre à air. If the engine is fitted with a set of valves such as in FIG. 8, during a period of engine brake, a fluid displaces the piston 70 and brings it into the position in which it is shown. This piston causes in its movement: - the valve 60 which opens an orifice in the intake manifold 63; - The valve 62 which connects the pipes 63 and 65; - The valve 61 which closes the passage between the exhaust pipe 65 and the turbine 68. The air sucked in by the exhaust valve is sucked through the air filter.

Les gaz chauds sont évacués au travers le gicleur 67.The hot gases are evacuated through the nozzle 67.

Si le moteur est équipé d'un jeu de clapets tel que dans la fugure 9, le gicleur est positionné différement de sorte que le rejet de gaz chaud s'effectue dans la volute et en amont de la turbine d'échappement 68. Ainsi, compte tenu: - d'un rejet par tour et par cylimdre; - de l'étroitesse des conduits 37 et du collecteur 68; - de la position du gicleur 67; toute la pression, issue des effets conjugués des fortes compressions et de la dilatation des gaz chauds, ne peut se détendre que dans la turbine d'échappement du turbocompresseur pour l'entrainer à grande vitesse et améliorer encore le remplissage du cylindre, augmenter la compression et la température des gaz rejetés, provoquant une plus importante dilatatation, élevant encore la pression sur la turbine 68, augmentant ainsi considérablement le rendement du procédé. If the engine is equipped with a set of valves such as in fugure 9, the nozzle is positioned differently so that the rejection of hot gas takes place in the volute and upstream of the exhaust turbine 68. Thus, taking into account: - one rejection per turn and per cylinder; - the narrowness of the conduits 37 and of the manifold 68; - the position of the nozzle 67; all the pressure, resulting from the combined effects of strong compressions and the expansion of hot gases, can only relax in the exhaust turbine of the turbocharger to drive it at high speed and further improve the filling of the cylinder, increase compression and the temperature of the exhaust gases, causing greater expansion, further increasing the pressure on the turbine 68, thereby considerably increasing the yield of the process.

Lorsque le conducteur relache la commande de frein moteur, les cames d'échappement reprènnent leurs positions normales d'un moteur à quatre temps, et l'absence de pression dans le cylindre 20 désactive l'effet des cames et des pré et post-cames sur le culbuteur auxiliaire 19 ainsi que sur sa soupape. Le moteur fonctionne à nouveau. When the driver releases the engine brake control, the exhaust cams return to their normal positions of a four-stroke engine, and the absence of pressure in the cylinder 20 deactivates the effect of the cams and the pre and post cams on the auxiliary rocker arm 19 as well as on its valve. The engine is running again.

Claims

- CLAIMS

1) Method for improving the braking of a thermal engine

that already having a deca motor brake device

lage of the exhaust cam by advancing it by about 140 '

so that the cycle proceeds as follows:

- normal opening of the intake valve during

lowering of the piston during the first crankshaft revolution;

- normal closing of this valve when raising the

piston during the first turn and compression;

- advanced opening of the exhaust valve from the point

dead top of the piston at the start of the second round of the cycle;

- closing of the exhaust valve during ascent

of the piston during this second round, characterized process

in that during the motor brake period the cycle takes place

as follows:

- opening of a passage (31) between the compression chamber

sion (34) and a special venting duct

(37), passage (31) opened during the first half of

the descent phase of an auxiliary valve (27, 29, 30,

closing during the second half of the descent and the first half of the ascent of the auxiliary valve during the time that the exhaust valve is open (49 to 52) and that the piston performs its descent phase of the second turn of the cycle; - opening (51) of the passage (31) while the exhaust valve is in the closing phase, and reclosing (53) of this passage (31) after the exhaust valve is closed, opening and closing of the passage ( 31) carried out during the second half of the raising of the auxiliary valve while the piston has passed the bottom dead center of the second cycle round; - second compression of the cycle (53 to 54); - opening (54) of the passage (31) during the first half of the descent phase of the auxiliary valve a little before the top dead center of the piston at the end of the second turn and before the opening of the admission.

- closing (50) of the passage (31) and maintaining this

lowering of the auxiliary valve;

passage (31) carried out during the first half of the

opening (49) of the exhaust valve, opening (48) of the

top dead center at the end of the first round and before or

- opening (48) of the passage (31) before the piston passes

- first compression of the cycle (47 to 48) (fig 2);

from the first round;

auxiliary while the piston has passed the bottom dead center

during the second half of the valve lift

opening (45) and closing (47) of the passage (31) carried out

of this passage after the inlet valve is closed,

intake valve is in the closing phase, and reclosing

- opening of the passage (31) and (fig 5) while the sou

open and the piston performs a suction (fig 4);

reassembled, during the time that the intake valve is

auxiliary as well as during the first half of his

- closure of the passage (31) and maintenance of this closure during the second half of the descent of the valve

the top dead center at the start of the cycle (fig 3) and (42);

32), before opening the inlet valve and before

2) Implementation device according to claim 1 characterized in that each cylinder is provided with an auxiliary valve (27,29,30 and 32) and in that the valve stem (27) comprises a washer (29) , spaced from the head (32) and in that this spacing is sliced with respect to the rod (27).

3) An implementation device according to claim 2 characterized in that the diameter of the passage (31) is such that the washer (29) is able to close it when introduced therein.

4) Device for implementation according to claims 1 and 2 characterized in that the rocker arm (19) of the auxiliary valve is provided with two lifting branches (17 and 17a) and in that these two branches bear respectively on the intake valve rocker (11) for one and on the exhaust rocker for the other.

5) An implementation device according to claim 4 characterized in that all the intake (11) and exhaust rockers (îîa) are provided, on their opposite side of the valves, with a flat extension (12) on which is supported on the roller (15) of the auxiliary rocker arm and in that this extension ends in a rounded radius such that the tilting of the auxiliary rocker arm is interrupted as soon as the roller (15) takes support there, which corresponds to the pin tration of the washer (29) in the passage (31).

6) Implementation device according to claims 1, 2 and 4 characterized in that all the cams, intake and exhaust are provided with a pre-cam (3) and a post-cam (4 ) and in that they are respectively arranged at the front and rear feet, in the direction of rotation of the shaft, of the intake and exhaust cams.

7) An implementation device according to claim 1 characterized in that a set of valves (60, 61 and 62) is adapted to put in communication the intake manifold (63) and exhaust (65).

8) An implementation device according to claim 1 characterized in that the throttle is a calibrated nozzle (67) and in that according to a first variant, it opens into the atmosphere (fig 8).

9) An implementation device according to claim 8, characterized in that, according to a second variant, the nozzle (67) opens into the volute and upstream of the exhaust turbine (68) of the turbocharger.