FR2734021A1 - Decompression valve for Internal combustion engines - Google Patents
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Abstract
Description
Dispositif de décompression pour moteur à explosion. Pressure relief device for internal combustion engine.
La présente invention se rapporte à un dispositif de décompression pour un moteur à explosion, comprenant par cylindre une soupape pouvant être ouverte par un actionneur à l'encontre de l'effet de rappel d'un ressort. The present invention relates to a decompression device for an internal combustion engine, comprising by cylinder a valve which can be opened by an actuator against the return effect of a spring.
Le lancement des moteurs à explosion en vue de leur démarrage pose des problèmes qui s'aggravent avec l'augmentation des taux de compression. En effet, plus le taux de compression est élevé, plus les lanceurs communément appelés démarreurs doivent être puissants, volumineux, lourds et donc coûteux. fl en est de même en ce qui concerne les accumulateurs fournissant l'énergie nécessaire aux démarreurs. Launching internal combustion engines for start-up poses problems which worsen with increasing compression ratios. In fact, the higher the compression ratio, the more powerful, bulky, heavy and therefore expensive the launchers commonly known as starters. The same applies to the accumulators supplying the energy necessary for the starters.
Un accumulateur partiellement déchargé ou en mauvais état peut également compromettre le démarrage d'un tel moteur. A partially discharged or damaged battery can also compromise the starting of such an engine.
Cela est valable pour les moteurs à allumage commandé communément appelés moteurs à essence, mais surtout pour les moteurs à allumage par compression dits moteurs Diesel, dont les taux de compression sont beaucoup plus élevés. This is valid for spark ignition engines commonly known as petrol engines, but especially for compression ignition engines called diesel engines, whose compression ratios are much higher.
A l'heure actuelle, il existe, sur certains moteurs à allumage commandé, des décompresseurs comprenant une soupape de mise à l'air libre avec rappel par un ressort en épingle. At present, there are, on certain spark-ignition engines, decompressors comprising a vent valve with return by a pin spring.
Ces compresseurs prévus par exemple sur des moteurs de deux-roues, de tondeuses à gazon ou d'autres machines de jardinage, destinés à être lancés par force musculaire, sont réalisés sans précision, avec des matériaux de mauvaise qualité et fuient facilement. These compressors provided for example on two-wheeled motors, lawn mowers or other gardening machines, intended to be launched by muscular force, are made without precision, with poor quality materials and easily leak.
Ces décompresseurs sont toujours commandés individuel lement, manuellement et indépendamment de la commande de démarrage du moteur. These decompressors are always controlled individually, manually and independently of the engine start command.
De tels décompresseurs ne sont pas utilisables sur des moteurs modernes à taux de compression élevés car il ne sont pas suffisamment étanches pour contenir longtemps les hautes pressions des moteurs modernes. Such decompressors cannot be used on modern engines with high compression ratios because they are not sufficiently tight to contain the high pressures of modern engines for a long time.
La présente invention vise un dispositif de décompression de structure robuste et de fonctionnement fiable, convenant particulièrement aux moteurs modernes à taux de compression élevés. The present invention relates to a decompression device with a robust structure and reliable operation, particularly suitable for modern engines with high compression ratios.
L'invention vise en outre un dispositif de décompression admettant une commande unique pour tous les dispositifs de décompression des différents cylindres d'un moteur multicylindre.The invention further relates to a decompression device admitting a single command for all the decompression devices of the different cylinders of a multi-cylinder engine.
Le dispositif de décompression objet de l'invention pour moteur à explosion comprend par cylindre une soupape pouvant être ouverte à l'encontre de l'effet de rappel d'un ressort. La soupape est montée mobile axialement dans un corps qui sert de siège et de guide à la soupape et est rapporté dans un canal ménagé dans la culasse. Le ressort de rappel est intercalé entre ledit corps et une butée de ressort solidaire de la tige de la soupape. Le dispositif comprend par ailleurs un actionneur qui, lorsqu'il est commandé, exerce une poussée sur la soupape pour l'ouvrir et lorsqu'il n'est plus commandé, permet au ressort de rappeler la soupape en position fermée. The decompression device which is the subject of the invention for an internal combustion engine comprises, per cylinder, a valve which can be opened against the return effect of a spring. The valve is mounted axially movable in a body which serves as a seat and guide for the valve and is attached in a channel formed in the cylinder head. The return spring is interposed between said body and a spring stop secured to the valve stem. The device also includes an actuator which, when controlled, exerts a push on the valve to open it and when it is no longer controlled, allows the spring to return the valve to the closed position.
L'actionneur est un élément de poussée qui peut être constitué par exemple par une vis à pas rapide, un vérin simple effet hydraulique, pneumatique, électrique ou un élément analogue. The actuator is a thrust element which can be constituted for example by a quick-pitch screw, a simple hydraulic, pneumatic, electric actuator or the like.
De préférence, la butée de ressort peut être constitué par un écrou immobilisé sur la tige filetée de la soupape avec possibilité de réglage de la force du ressort. Preferably, the spring stop can be constituted by a nut immobilized on the threaded rod of the valve with the possibility of adjusting the force of the spring.
La tige de soupape est avantageusement rainurée dans sa partie de guidage pour permettre la mise à l'air libre de la chambre de combustion tout en assurant le guidage précis de la soupape dans le corps. The valve stem is advantageously grooved in its guide part to allow the venting of the combustion chamber while ensuring precise guiding of the valve in the body.
De préférence, le corps est maintenu dans un canal de la culasse par un raccord vissé dans ledit canal, comportant des évents latéraux au-dessus de la culasse, en vue de la mise à l'air libre, et recevant l'actionneur. Preferably, the body is held in a channel of the cylinder head by a screw connection in said channel, comprising lateral vents above the cylinder head, with a view to venting, and receiving the actuator.
De préférence, les actionneurs des dispositifs de décompression de tout ou partie des cylindres d'un moteur comportent une commande commune. Preferably, the actuators of the devices for decompressing all or part of the cylinders of an engine comprise a common control.
Cette commande peut comprendre par exemple un électroaimant agissant sur une tringlerie pour commander tous les dispositifs de décompression du moteur. This control can for example include an electromagnet acting on a linkage to control all the pressure relief devices of the engine.
De préférence l'ouverture du ou des dispositifs de décompression peut être commandée simultanément avec la mise en rotation du moteur, par la position angulaire de la clé de contact. Preferably, the opening of the decompression device (s) can be controlled simultaneously with the rotation of the engine, by the angular position of the ignition key.
La fermeture du ou des dispositifs de décompression peut également être commandée par la position angulaire de la clé de contact, ou bien par une temporisation. The closing of the pressure relief device (s) can also be controlled by the angular position of the ignition key, or by a time delay.
En se référant à la figure unique du dessin schématique annexé, on va décrire ci-après plus en détail un exemple de réalisation illustratif et non limitatif d'un dispositif de décompression conforme à l'invention. Referring to the single figure of the appended schematic drawing, there will be described below in more detail an illustrative and nonlimiting exemplary embodiment of a decompression device according to the invention.
La figure unique unique du dessin est une coupe axiale d'un dispositif de décompression conforme à l'invention pour un cylindre. The single unique figure of the drawing is an axial section of a pressure relief device according to the invention for a cylinder.
Le dispositif de décompression tel qu'illustré par le dessin est monté sur la culasse 1, au-dessus de la chambre de combustion. La culasse 1 comporte à cet effet un bossage extérieur 2 percé d'un canal 3. The pressure relief device as illustrated in the drawing is mounted on the cylinder head 1, above the combustion chamber. The cylinder head 1 has for this purpose an external boss 2 pierced with a channel 3.
Le dispositif de décompression se compose principalement d'un corps 4, d'une soupape 5, d'un ressort de rappel 6 et d'une butée 11 constituant ensemble le décompresseur proprement dit. The decompression device mainly consists of a body 4, a valve 5, a return spring 6 and a stop 11 together constituting the decompressor itself.
Le corps 4 qui sert de siège et de guide à la soupape 5 est un corps en acier traité, percé d'un trou 7. Le corps 4 est monté de l'extérieur dans un tronçon 8 de diamètre accru du canal 3 de manière que l'axe du trou 7 coïncide avec l'axe du canal 3. The body 4 which serves as a seat and guide for the valve 5 is a body of treated steel, pierced with a hole 7. The body 4 is mounted from the outside in a section 8 of increased diameter of the channel 3 so that the axis of hole 7 coincides with the axis of channel 3.
La soupape 5 qui présente avantageusement une tête conique facilitant le passage des gaz est montée dans le corps 4 de manière que sa tête dépasse le corps 4 vers le bas, c'est-à-dire vers la chambre de combustion. La tige 9 de la soupape 5 est rainurée (rainures 10) sur sa partie guidée dans le corps 4, afin de permettre le passage des gaz lorsque la soupape est ouverte (tête séparée vers le bas du siège du corps 4). The valve 5 which advantageously has a conical head facilitating the passage of gases is mounted in the body 4 so that its head projects beyond the body 4 down, that is to say towards the combustion chamber. The rod 9 of the valve 5 is grooved (grooves 10) on its part guided in the body 4, in order to allow the passage of gases when the valve is open (separate head down from the seat of the body 4).
Le ressort de compression 6 est intercalé entre le corps 4 et la butée de ressort 11 solidaire de la tige de soupape 9. Dans l'exemple représenté, la butée de ressort 1 1 est constituée par un écrou réglable vissé et immobilisé de façon indesserrable sur la tige de soupape 9. The compression spring 6 is interposed between the body 4 and the spring stop 11 integral with the valve stem 9. In the example shown, the spring stop 1 1 is constituted by an adjustable nut screwed and immobilized in an indessible manner on valve stem 9.
Le corps 4 est maintenu bloqué dans le tronçon 8 du canal 3 par un raccord 12 vissé dans le tronçon supérieur 16 taraudé du canal 3. Le raccord 12 comporte, au-dessus du bossage 3, deux évents 14 diamètralement opposés permettant le passage à l'air libre des gaz s'échappant de la chambre de combustion lorsque la soupape 5 est ouverte. The body 4 is kept locked in the section 8 of the channel 3 by a fitting 12 screwed into the upper threaded section 16 of the channel 3. The fitting 12 comprises, above the boss 3, two diametrically opposed vents 14 allowing passage to the 'free air of gases escaping from the combustion chamber when the valve 5 is open.
Le raccord 12 reçoit, pour l'actionnement de la soupape 5, une vis 15 comprenant un tronçon inférieur 16 fileté à pas rapide, vissé dans un tronçon supérieur 17 taraudé du raccord 12. Le tronçon supérieur 18 de la vis 15, dépassant vers le haut le raccord 12, est solidaire d'un levier d'actionnement 19. The connector 12 receives, for the actuation of the valve 5, a screw 15 comprising a lower section 16 threaded with rapid pitch, screwed into an upper section 17 threaded of the connector 12. The upper section 18 of the screw 15, projecting towards the top the connector 12, is integral with an actuating lever 19.
H est à noter que le pas du tronçon 16 de la vis 15 est si rapide qu'une rotation de la vis 15 de 20 à 30 soit suffisante pour soulever la soupape 5 de son siège 4. It should be noted that the pitch of the section 16 of the screw 15 is so rapid that a rotation of the screw 15 from 20 to 30 is sufficient to lift the valve 5 from its seat 4.
I1 convient également de remarquer que le ressort de rappel 6 doit être suffisamment puissant pour assurer le fermeture de la soupape 5 et pour rappeler le système d'actionnement constitué par la vis 15, c'est-à-dire pour rappeler cette dernière dans la position haute, illustrée sur le dessin. It should also be noted that the return spring 6 must be sufficiently powerful to ensure the closing of the valve 5 and to recall the actuation system constituted by the screw 15, that is to say to recall the latter in the high position, illustrated in the drawing.
La commande du levier 19 et donc de la vis 15 d'actionnement du décompresseur peut se faire par tout moyen approprié, de façon unitaire pour chaque cylindre ou de façon groupée pour commander plusieurs décompresseurs simultanément. The control of the lever 19 and therefore of the screw 15 for actuating the decompressor can be done by any suitable means, individually for each cylinder or in a grouped manner for controlling several decompressors simultaneously.
Suivant un mode de réalisation pratique, la commande utilise un électro-aimant non représenté pour exercer une poussée sur le levier 19 et visser ainsi dans le raccord 17 la vis 15 qui soulève la soupape 5. Lorsque l'excitation de l'électro-aimant est arrêtée, le ressort 6 rappelle la soupape 5 sur son siège 4 et rappelle la vis 15 vers le haut. According to a practical embodiment, the control uses an electromagnet not shown to exert a push on the lever 19 and thus screw into the connector 17 the screw 15 which lifts the valve 5. When the excitation of the electromagnet is stopped, the spring 6 recalls the valve 5 on its seat 4 and recalls the screw 15 upwards.
La commande électrique du décompresseur peut se faire par exemple à partir d'un contacteur de démarrage actionné à l'aide de la clé de contact pour commander, dans le cas d'un moteur à allumage par compression, d'abord les bougies de préchauffage et ensuite en même temps le décompresseur et le démarreur (lanceur). Lorsque le moteur est lancé, la fermeture du ou des décompresseurs peut être commandée dans une troisième position de la clé de contact en même temps que la désactivation des bougies de préchauffage, ou par une temporisation. The electric control of the decompressor can be done, for example, from a starter switch actuated using the ignition key to control, in the case of a compression-ignition engine, first the glow plugs and then at the same time the decompressor and the starter (launcher). When the engine is started, the closing of the decompressor (s) can be controlled in a third position of the ignition key at the same time as the deactivation of the glow plugs, or by a time delay.
Dans la mesure où les pièces constitutives du dispositif de décompression sont des éléments indépendants de la culasse et de la chambre de combustion, elles peuvent être réalisées avec précision dans des aciers adaptés pour être à même de contenir pendant longtemps les hautes pressions régnant dans les moteurs modernes. Insofar as the constituent parts of the decompression device are elements independent of the cylinder head and the combustion chamber, they can be produced with precision in steels adapted to be able to contain for a long time the high pressures prevailing in engines. modern.
Le montage de ces pièces dans la culasse est très simple puisque le dispositif de décompression se monte à la manière d'un injecteur inversé. The assembly of these parts in the cylinder head is very simple since the pressure relief device is mounted in the manner of an inverted injector.
Dans la mesure où le ou les décompresseurs permettent de faire tourner presque librement le moteur pour le lancer à la volée, il est possible d'utiliser ainsi l'inertie des masses en mouvement en plus de la puissance du lanceur, donc de réduire la puissance du lanceur, et par conséquent de l'accumulateur. Insofar as the decompressor (s) allow the engine to rotate almost freely to launch it on the fly, it is thus possible to use the inertia of the moving masses in addition to the power of the launcher, therefore reducing the power of the launcher, and therefore of the accumulator.
Bien entendu, le mode de réalisation représenté et décrit n'a été donné qu'à titre d'exemple illustratif et de nombreuses modifications et variantes sont possibles dans le cadre de l'invention. Of course, the embodiment shown and described has been given only by way of illustrative example and numerous modifications and variants are possible within the scope of the invention.
Ainsi, la vis à pas rapide (15) peut être remplacée par d'autres éléments de poussée, par exemple un vérin simple effet hydraulique, pneumatique ou électrique. La butée de ressort 11, au lieu d'être constituée par un écrou immobilisé sur la tige de piston 9, pourrait être remplacée par tout autre moyen de butée usuel. La commande par électro-aimant pourrait également être remplacée par d'autres moyens de commande, par exemple mécaniques. Le levier d'actionnement 19 pourrait être remplacé par exemple par une poulie ou un système analogue. Thus, the rapid pitch screw (15) can be replaced by other thrust elements, for example a simple hydraulic, pneumatic or electric actuator. The spring stop 11, instead of being constituted by a nut immobilized on the piston rod 9, could be replaced by any other usual stop means. The electromagnet control could also be replaced by other control means, for example mechanical. The actuating lever 19 could be replaced for example by a pulley or a similar system.
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| FR2734021B1 (en) | 1997-06-13 |
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