FR2817908A1 - Dispositif de commande d'une soupape, et ensemble de controle de l'admission et de l'echappement comprenant un tel dispositif - Google Patents

Dispositif de commande d'une soupape, et ensemble de controle de l'admission et de l'echappement comprenant un tel dispositif Download PDF

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Abstract

Ce dispositif de commande (6) comprend un arbre à cames (8) muni d'au moins une came (10) d'actionnement d'une soupape correspondante (2). Il comprend en outre au moins une cage de liaison, pouvant être rendue solidaire d'une soupape correspondante (2), chaque cage (12) s'étendant à la périphérie extérieure d'une came correspondante (10), en étant déformable sous l'effet de la rotation de ladite came (10).

Description

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La présente invention concerne un dispositif de commande d'une soupape, ainsi qu'un ensemble de contrôle de l'admission et de l'échappement, dans un moteur à combustion interne, comprenant un tel dispositif.
De façon habituelle, dans le domaine des moteurs à combustion interne, un dispositif de commande d'une soupape comprend un arbre à cames, comportant plusieurs cames induisant, lors de leur rotation, un mouvement alternatif en translation d'une soupape correspondante. Il est par ailleurs prévu, pour chaque soupape, un ressort de rappel, qui permet de la repousser contre son siège, au moment de la fermeture.
Cet agencement connu présente cependant un inconvénient, en ce sens que le ressort de rappel, dont il est fait usage, génère des efforts de compression et provoque un phénomène d'affolement pendant la montée en régime du moteur. De plus, ce ressort de rappel constitue un élément qui absorbe la plus grande partie de la puissance dans la distribution.
Afin de pallier cet inconvénient, l'invention se propose de réaliser un dispositif qui, tout en garantissant un déplacement fiable et sûr de la soupape qu'il commande, permet de s'affranchir de l'emploi d'un ressort de rappel et fait intervenir un nombre restreint d'éléments constitutifs.
A cet effet, elle a pour objet un dispositif de commande d'au moins une soupape d'un moteur à combustion interne, comprenant un arbre à cames muni d'au moins une came d'actionnement d'une soupape correspondante, caractérisé en ce que ce dispositif comprend en outre au moins une cage de liaison, pouvant être rendue solidaire d'une soupape correspondante, chaque cage s'étendant à la périphérie extérieure d'une came correspondante, en étant déformable sous l'effet de la rotation de ladite came.
Selon d'autres caractéristiques de l'invention : - la cage est une cage à aiguilles ; - le périmètre intérieur de la cage est sensiblement égal au périmètre extérieur de la came ; - la cage est prolongée par un fourreau apte à recevoir la soupape ; - ladite cage est réalisée en un matériau non élastique.
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L'invention a également pour objet un ensemble de contrôle de l'admission et de l'échappement dans un moteur à combustion interne, comprenant au moins une soupape comportant une tête, ainsi qu'une queue coopérant avec un dispositif de commande de la soupape correspondante, ce dispositif étant tel que défini cidessus.
Selon d'autres caractéristiques de l'invention - l'ensemble comprend des moyens de liaison démontables entre le dispositif de commande et la queue de la soupape ; - les moyens de liaison démontables comprennent un embout du fourreau, dans lequel est reçue, par coopération de formes, la queue de ladite soupape ; - le fourreau reçoit un compensateur hydraulique de jeu, intercalé entre la queue de la soupape et la cage.
L'invention va être décrite ci-dessous, en référence aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple non limitatif et dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective, illustrant un ensemble de contrôle de l'admission ou de l'échappement conforme à l'invention ; et - les figures 2 et 3 sont des vues de côté, illustrant le dispositif représenté à la figure 1 dans des positions d'ouverture et de fermeture de la soupape.
L'ensemble de contrôle de l'admission ou de l'échappement, représenté à la figure 1, comprend plusieurs soupapes dont une seule 2 a été illustrée. Cette dernière est susceptible de coulisser le long d'un guide 4, solidaire d'une culasse 5 d'un moteur, sous l'action d'un dispositif de commande, désigné dans son ensemble par la référence 6.
Ce dernier comprend un arbre à cames 8 muni de cames, régulièrement réparties le long dudit arbre et dont une seule 10 a été représentée. Cette came est entourée, sur sa périphérie extérieure, d'une cage de liaison désignée par la référence générale 12.
Dans l'exemple de réalisation représenté sur les figures, la cage 12 est pourvue d'aiguilles de roulement 14, s'étendant sensiblement parallèlement à l'axe principal de l'arbre 8. Elle est ajustée de façon serrée à la périphérie de la came
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10, en ce sens que son périmètre intérieur est voisin du périmètre extérieur de la came qu'elle recouvre.
La cage 12 est réalisée en un matériau déformable, non élastique, en ce sens que son périmètre intérieur est sensiblement constant. A titre de variante de réalisation, on peut prévoir de réaliser cette cage sans la munir d'aiguilles de roulement. On peut également la réaliser sous forme d'une succession de lames métalliques, s'étendant selon l'axe principal de l'arbre 8, et articulées les unes par rapport aux autres. Il est également envisageable que cette cage soit formée d'une unique lame métallique déformable.
La cage 12 est prolongée par un fourreau radial 16, muni d'un embout terminal 18 ouvert à son extrémité opposée à celle prolongeant la cage 12. Ce fourreau et cette cage peuvent être réalisés d'un seul tenant, ou bien être formés par deux éléments distincts rendus solidaires.
Ainsi que représenté sur les figures 2 et 3, le fourreau 16 reçoit, dans sa partie adjacente à la cage 12, un compensateur hydraulique de jeu 20. Ce dernier, qui est de type connu, est alimenté par un conduit non représenté, ménagé dans la culasse du moteur.
Par ailleurs, la queue 22 de la soupape 2 est reçue dans l'embout 18 du fourreau 16. La liaison entre cette queue 22 et cet embout 18, qui est de type démontable, est assurée par coopération de formes entre ces deux éléments.
On peut prévoir d'assurer ou de consolider une telle liaison, par exemple au moyen d'un circlips, d'une vis, d'un axe ou encore d'une goupille. Il est également possible de ménager une gorge dans la queue 22, susceptible de coopérer avec un bossage correspondant de l'embout 18.
La tige 24 de la soupape coulisse dans le guide 4 précité, alors que sa tête 26 est apte à venir en appui, dans une position de fermeture, contre un siège 28 ménagé dans la culasse 5.
Le fonctionnement du dispositif de commande 6 de la soupape 2 va maintenant être explicité, notamment en référence aux figures 2 et 3.
Lorsque l'arbre à cames 8 entre en rotation, selon la flèche F, la cage 12 n'est pas entraînée en rotation, étant donné qu'elle est solidaire de la soupape 2, dont le pivotement est rendu impossible du fait de la présence du guide 4. En
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dont le pivotement est rendu impossible du fait de la présence du guide 4. En revanche, il se produit une déformation de cette cage 12, du fait de la nature de son matériau constitutif.
De la sorte, lorsque la came 10 décrit une rotation de 180 , entre les deux positions extrêmes illustrées respectivement aux figures 2 et 3, la cage 12 est soumise à une translation globale vers le haut, selon la flèche F', c'est-à-dire le long de l'axe principal de la soupape 2.
Ceci induit alors une translation correspondante de cette soupape 2, entre ses positions d'ouverture représentée à la figure 2 et de fermeture représentée à la figure 3. Il est à noter que, dans la position de fermeture, le compensateur hydraulique 20 plaque la tête de soupape 26 contre le siège 28, afin de garantir une étanchéité satisfaisante.
L'invention permet de réaliser les objectifs précédemment mentionnés.
En effet, le dispositif de commande de soupape conforme à l'invention ne nécessite pas l'emploi des ressorts de rappel de l'art antérieur. De la sorte, il permet d'éviter les efforts de compression, ainsi que le phénomène d'affolement, liés à l'utilisation de tels ressorts.
Par ailleurs, le dispositif de commande de l'invention permet de réduire les efforts s'exerçant sur les paliers de l'arbre à cames et des soupapes. Il garantit également une diminution des masses en mouvement, ainsi que de la hauteur de la culasse. Ce dispositif assure enfin une augmentation du régime moteur.
Le dispositif de commande conforme à l'invention fait intervenir un nombre particulièrement restreint d'éléments constitutifs. Cette disposition est avantageuse, dans la mesure où elle garantit une commande précise de la soupape considérée, et permet en outre de réduire les phénomènes d'usure.

Claims (9)

REVENDICATIONS
1. Dispositif de commande (6) d'au moins une soupape (2) d'un moteur à combustion interne, comprenant un arbre à cames (8) muni d'au moins une came (10) d'actionnement d'une soupape correspondante (2), caractérisé en ce que ce dispositif comprend en outre au moins une cage de liaison, pouvant être rendue solidaire d'une soupape correspondante (2), chaque cage (12) s'étendant à la périphérie extérieure d'une came correspondante (10), en étant déformable sous l'effet de la rotation de ladite came (10).
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cage est une cage à aiguilles (12).
3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le périmètre intérieur de la cage (12) est sensiblement égal au périmètre extérieur de la came (10).
4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la cage (12) est prolongée par un fourreau (16) apte à recevoir la soupape (2).
5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ladite cage (12) est réalisée en un matériau non élastique.
6. Ensemble de contrôle de l'admission et de l'échappement dans un moteur à combustion interne, comprenant au moins une soupape (2) comportant une tête (26), ainsi qu'une queue (22) coopérant avec un dispositif de commande (6) de la soupape correspondante, caractérisé en ce que ce dispositif de commande (6) est conforme à l'une quelconque des revendications précédentes.
7. Ensemble selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (18,22) de liaison démontable entre le dispositif de commande (6) et la queue (22) de la soupape (2).
8. Ensemble selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens de liaison démontable comprennent un embout (18) du fourreau (16), dans lequel est reçue, par coopération de formes, la queue (22) de ladite soupape (2).
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9. Ensemble selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit fourreau (16) reçoit un compensateur hydraulique de jeu (20), intercalé entre la queue (22) de ladite soupape (2) et la cage (12).
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