FR2899276A1 - Dispositif de commande de levee variable de soupapes - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un dispositif de commande (1) de levée variable de soupapes (20) d'un moteur à combustion interne comportant un arbre à cames (10) pourvu d'au moins une came (11) en contact avec une première zone d'appui (41) d'un basculeur (40) dont l'axe de basculement (35 ; 36) est déplaçable et qui comporte une seconde zone d'appui (42), inclinée par rapport à la première zone d'appui, en contact avec au moins une soupape.Selon l'invention, une des zones d'appui comporte un dispositif de rattrapage du jeu (50 ; 56) induit par le déplacement de l'axe de basculement.

Description

DOMAINE TECHNIQUE AUQUEL SE RAPPORTE L'INVENTION La présente invention

concerne de manière générale l'actionnement des soupapes d'admission et/ou d'échappement d'un moteur à combustion interne. Elle concerne plus particulièrement un dispositif de commande de levée variable de soupapes d'un moteur à combustion interne comportant un arbre à cames pourvu d'au moins une came en contact avec une première zone d'appui d'un basculeur dont l'axe de basculement est déplaçable et qui comporte une seconde zone d'appui, inclinée par rapport à la première zone d'appui, en contact avec au moins une soupape.

L'invention concerne également un moteur à combustion interne comportant au moins deux paires de cylindres pourvus de soupapes d'admission et d'échappement. ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE Généralement, un dispositif de commande de levée de soupapes d'un moteur à combustion interne comprend un arbre à cames pourvu d'au moins une came, sorte d'excentrique qui prend appui sur un corps d'une soupape afin de transformer le mouvement circulaire de l'arbre à cames en un mouvement alternatif rectiligne de la soupape. Ce mouvement alternatif permet de réguler l'entrée et la sortie des gaz 20 dans la chambre de combustion du moteur en obturant et ouvrant cycliquement ses conduits d'admission d'air frais et d'échappement de gaz brûlés. On sait que l'amplitude du mouvement des soupapes et la durée d'ouverture des soupapes permettent de réguler la quantité d'air admise à chaque cycle du moteur, ce qui influence la puissance et la consommation de ce dernier, 25 et par conséquent le volume de ses émissions polluantes. Afin de réguler la quantité d'air admise dans la chambre de combustion à chaque cycle du moteur, on connaît, comme l'illustre en particulier le document FR 2 417 637, un dispositif de commande à calage variable de soupapes. Un tel dispositif utilise des cames particulières présentant une partie 30 centrale de petite dimension et deux parties latérales de dimensions usuelles. Un basculeur de section trapézoïdale est inséré entre les deux parties latérales de la came, de telle sorte que ses deux faces inclinées l'une par rapport à l'autre soient, pour l'une d'entre elles, au contact de la partie centrale de la came, et, pour l'autre, au contact du corps de la soupape.

Ce basculeur est monté mobile en rotation si bien qu'il est adapté à s'abaisser lorsque le nez de la came appuie dessus afin d'ouvrir les conduits d'admission ou d'échappement. Le basculeur est en outre monté mobile en translation de manière à pouvoir être inséré plus ou moins profondément entre la partie centrale de la came et le corps de la soupape si bien que, son épaisseur étant variable du fait de sa section trapézoïdale, la durée d'ouverture de la soupape peut varier. Ainsi, en fonctionnement, lorsque le basculeur est inséré peu profondément entre la came et le corps de la soupape, seules les parties latérales de la came appuient sur le corps de la soupape de telle sorte que la durée d'ouverture de la soupape reste faible. En revanche, lorsque le basculeur est inséré profondément entre la partie centrale de la came et le corps de la soupape dans une deuxième position, le basculeur prend le relais des parties latérales de la carne et appuie sur le corps de la soupape. Ainsi, la came appuie plus tôt sur la soupape si bien que cette dernière reste en position ouverte plus longtemps. L'inconvénient principal d'un tel dispositif est, outre le fait qu'un tel arbre à cames est coûteux à réaliser, que ce dispositif propose uniquement deux calages différents (et par conséquent deux durée d')uverture de soupapes différentes), de sorte qu'il ne permet pas de modifier la levée (c'est-à-dire l'amplitude) et la durée d'ouverture des soupapes. OBJET DE L'INVENTION Afin de remédier aux inconvénients précités de l'état de la technique, la présente invention propose un dispositif de commande de levée variable de soupapes (c'est-à-dire permettant d'effectuer une infinité de levées d'ouverture de soupapes) dans lequel, d'une part, l'arbre à cames présente une forme simple, et, d'autre part, le basculeur et le corps de la soupape restent constamment au contact l'un de l'autre. Plus particulièrement, on propose selon l'invention un dispositif de commande tel que défini dans l'introduction, dans lequel une des zones d'appui comporte un dispositif de rattrapage du jeu induit par le déplacement de l'axe de basculement. Ainsi, grâce à l'invention, le dispositif de rattrapage du jeu permet, quelle que soit la position du basculeur par rapport à la came et au corps de la soupape, de conserver un point de contact, d'une part, entre le basculeur et le corps de la soupape, et, d'autre part, entre le basculeur et la came. Ainsi, aucun choc violent ne se produit lors du changement de position du basculeur. Les nuisances sonores sont donc réduites et les contraintes mécaniques amoindries.

Par ailleurs, l'arbre à cames utilisé dans ce dispositif conserve une architecture simple et peu coûteuse. Le dispositif de rattrapage de jeu permet en effet à lui seul de modifier l'épaisseur globale du basculeur. Plus précisément, lorsque la position de l'axe de basculement varie, le dispositif de rattrapage de jeu s'abaisse ou s'élève ce qui fait varier l'épaisseur globale du basculeur. Par conséquent lorsque le nez de la came vient au contact du basculeur, le dispositif de rattrapage de jeu commence par s'enfoncer sans que la position de la soupape ne soit modifiée, puis, quand le dispositif de rattrapage de jeu arrive en butée, le pivotement du basculeur autour du point de basculement induit la levée de la soupape. Ainsi, l'amplitude du mouvement de la soupape peut être modifiée en fonction de la position du point de basculement. D'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives du dispositif de commande selon l'invention sont les suivantes : - l'autre des zones d'appui comporte au moins un galet monté pivotant sur le basculeur ; - le dispositif de rattrapage du jeu comprend un poussoir élastique ; - le poussoir est en contact avec ladite came ; - l'axe de basculement et le basculeur comprennent un conduit hydraulique, et le dispositif de rattrapage du jeu comprend un piston monté dans une chambre de compression qui est prévue dans le basculeur et qui est raccordée au conduit hydraulique. - le piston est raccordé à une rotule qui est en contact avec une pastille d'une des soupapes. - le dispositif de commande comporte un attelage de commande logeant l'axe de basculement et pourvu de moyens de déplacement en translation ; - le dispositif de commande comporte un attelage de commande logeant l'axe de basculement et pourvu de moyens de déplacement en pivotement selon un arc de cercle ; et le basculeur comporte deux bras formant deux portions de la seconde zone d'appui chacune en contact avec une soupape distincte. L'invention concerne également un moteur à combustion interne tel que défini dans l'introduction, dans lequel une seule des soupapes d'admission est pilotée par un dispositif de commande tel que définit ci-dessus. Selon ce mode de réalisation de l'invention, l'autre soupape d'admission est commandée classiquement par une came qui vient directement en contact avec une des cames de l'arbre à cames. Ainsi, il est possible de faire varier l'amplitude d'ouverture d'une seule des soupapes d'admission d'un cylindre de manière à obtenir un pilotage des soupapes qui permet de contrôler l'énergie cinétique des gaz en sortie des conduits d'admission. On obtient ainsi une aérodynamique variable qui améliore la perméabilité du conduit d'arrivé d'air et favorise le compromis entre les performances, la consommation et la dépollution du moteur. Ce type de pilotage à levée variable de soupapes peut être appliqué aux moteurs diesel ou à essence. L'invention concerne aussi un moteur à combustion interne tel que défini dans l'introduction, dans lequel les soupapes d'admission ou d'échappement d'une même paire de cylindres sont pilotées par des dispositifs de commande tels que définit ci-dessus pourvus de moyens de commande communs en déplacement de l'axe de basculement. Ainsi, un calculateur embarqué peut, en fonction par exemple de la charge appliquée au moteur, bloquer en position presque fermée les soupapes d'admission d'une paire de cylindres du moteur et faire varier la levée des soupapes d'échappement de cette même paire de cylindres, de façon à obtenir de la déconnexion de cylindres. DESCRIPTION DETAILLEE D'UN EXEMPLE DE REALISATION La description qui va suivre en regard des dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée.

Sur les dessins annexés : - la figure 1 est une vue schématique d'ensemble en perspective d'un premier mode de réalisation d'un dispositif de commande selon l'invention ; - la figure 2 est une vue schématique en coupe selon le plan A-A de la figure 1 ; - les figures 3 et 4 sont des schémas de fonctionnement du dispositif de commande de la figurel - la figure 5 est une vue schématique de dessus d'une variante de réalisation du dispositif de commande de la figure 1 ; - la figure 6 est une vue schématique de côté d'une autre variante de réalisation du dispositif de commande de la figure 1 ; et - la figure 7 est une vue schématique en coupe partielle d'un second mode de réalisation du dispositif de commande de la figure 1. En préliminaire, on notera que les éléments identiques ou similaires des différents modes et variantes de réalisation représentés sur les différentes figures seront, dans la mesure du possible, référencés par les mêmes signes de référence et ne seront pas décrits à chaque fois. Sur la figure 1, on a représenté un dispositif de commande 1 de levée variable de soupape comprenant un arbre à cames 10, une soupape 20, un basculeur 40, un attelage de commande 34 et un arbre de commande 30. Ce dispositif de commande 1 est disposé dans une culasse (non représentée) d'un moteur à combustion interne pourvu de quatre cylindres et de quatre soupapes par cylindre. L'arbre à cames 10 est adapté à tourner autour de son axe, appelé axe de rotation V. II est ici représenté muni d'une came 11 présentant, de manière connue, une section ovoïdale décrivant un nez de came 11B et un dos de came 11A. La soupape 20, également de type connu, comprend un corps 22 allongé selon un axe W orthogonal à l'axe de rotation V de l'arbre à cames 10 et, à l'une de ses extrémités, un pied de soupape 21 adapté à réguler le débit d'entrée ou de sortie d'air dans un des cylindres du moteur à combustion interne. Elle comprend en outre, à l'autre de ses extrémités, un poussoir mécanique 23 présentant une face supérieure plane s'étendant selon un plan orthogonal à l'axe W du corps 22 de la soupape, et une face latérale cylindrique adaptée, en coulissant dans un logement adéquat appelé guide, à guider en translation la soupape 20 selon l'axe W. Le basculeur 40 présente une forme de parallélépipède rectangle allongé. Une des petites arêtes de ce parallélépipède rectangle est tronquée obliquement, ici selon un angle d'environ 30 degrés. Le basculeur 40 possède donc deux longues faces latérales parallèles, une face inférieure plane et une face supérieure pourvue de deux pans dont l'un est incliné par rapport à l'autre. Le pan incliné de sa face supérieure forme une première zone d'appui 41 destinée à être en contact avec la came 11 de l'arbre à cames 10 et sa face inférieure forme une seconde zone d'appui 42 destinée à être en contact avec le poussoir mécanique 23 de la soupape 20. Le basculeur 40 comporte, sur son extrémité non tronquée, un évidemment de section rectangulaire s'étendant de sa face inférieure à sa face supérieure et qui définit deux parois latérales. Un alésage cylindrique s'étendant d'une paroi latérale à l'autre du basculeur 40 accueille un axe principal 35 qui est libre en son centre et qui est arrêté axialement par des circlips montés dans des rainures de l'axe et prenant appui de part et d'autre des deux parois latérales. L'attelage de commande 34 présente quant à lui une forme parallélépipédique allongée dont une extrémité est insérée dans l'évidemment du basculeur 40, entre les deux parois latérales, et est percée d'un alésage cylindrique accueillant la partie centrale de l'axe principal 35. Le basculeur 40 et l'attelage de commande 34 sont par conséquent montés pivotant l'un par rapport à l'autre autour de l'axe principal qui forme ainsi un axe de basculement 35. L'autre extrémité de l'attelage de commande 34 comporte des moyens de déplacement en translation de l'axe de basculement 35. pour cela, il présente une section en T renversé. La dalle 33 de ce T est enserrée latéralement dans un bâti 100 du moteur à combustion interne si bien que l'attelage de commande 34 comporte pour seule mobilité une mobilité de translation selon un axe orthogonal, d'une part, à l'axe de rotation V de l'arbre à cames 10, et, d'autre part, à l'axe W du corps allongé 22 de la soupape 20. La nervure du T formé par l'attelage de commande 34 accueille des dents d'une crémaillère 32. Les sommets des dents de cette crémaillère 32 s'étendent selon un axe parallèle à l'axe de rotation V de l'arbre à cames 10. L'arbre de commande 30 est ici représenté muni d'un pignon denté 31 qui engrène la crémaillère 32 de l'attelage de commande 34. Cet arbre 30 est ici commandé en rotation par un moteur électrique pas-à-pas (non représenté). La rotation de l'arbre de commande 30 permet donc de mouvoir l'attelage de commande 34 selon sa mobilité de translation, et par conséquent de translater le basculeur 40 de manière à l'insérer plus ou moins profondément entre la came 11 de l'arbre à cames 10 et le poussoir mécanique 23 de la soupape 20. En variante, comme le montre la figure 6, l'attelage de commande comporte des moyens de déplacement en pivotement selon un arc de cercle de l'axe de basculement 35. Selon cette variante, ces moyens de déplacement comprennent une biellette 39 présentant un corps allongé pourvu à chacune de ses extrémités d'une ouverture circulaire. Une de ces ouvertures circulaires est engagée sur l'axe principal 35 et l'autre est raccordée à l'arbre de commande 30 si bien que la position angulaire de la biellette 39 est commandée par le moteur électrique qui pilote l'arbre de commande 30. Ainsi, lorsque le moteur électrique pas-à-pas fait pivoter l'arbre de commande 30 et la biellette 39, le basculeur 40 s'insère plus ou moins profondément entre la came 11 de l'arbre à cames 10 et le poussoir mécanique 23 de la soupape 20. Quoi qu'il en soit, selon une caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, une des zones d'appui 41, 42 du basculeur 40 comporte un dispositif de rattrapage de jeu 50. Selon le premier mode de réalisation de l'invention représenté sur les figures 1 à 4, ce dispositif de rattrapage de jeu 50 est situé sur la première zone d'appui 41 du basculeur 40. Comme le montre plus précisément la figure 2, ce dispositif de rattrapage de jeu 50 comporte un poussoir 52 élastique disposé dans un logement 44 de section rectangulaire creusé dans le pan incliné de la face supérieure du basculeur 40 selon un axe orthogonal au plan de ce pan incliné. La paroi de fond de ce logement 44 accueille un plot de guidage 45 cylindrique s'étendant selon un axe orthogonal à cette paroi de fond. Le poussoir 52 élastique présente quatre faces latérales ajustées sur les faces latérales du logement 44 et ferme le logement 44. La face externe de ce poussoir 52 est légèrement arrondie, présente un aspect lisse et est destinée à être directement en contact avec la came 11 de l'arbre à came 10. La face interne de ce poussoir 52 est quant à elle pourvue d'un cylindre creux d'axe orthogonal au plan de cette face interne.

Ce cylindre creux est engagé sur le plot de guidage 45 cylindrique qui fait saillie de la paroi de fond du logement 44. Le plot de guidage 45 permet de s'assurer que le poussoir se translate correctement dans le logement 44 selon son axe.

La paroi extérieure du cylindre creux accueille quant à elle un ressort 51 disposé en compression entre la paroi de fond du logement 44 et la face interne du poussoir 52. Ce ressort de compression 51 permet ainsi de maintenir le poussoir 52 à distance de la paroi de fond du logement 44 lorsqu'aucun effort n'est exercé sur le poussoir 52. Le plot de guidage 45 permet ici de s'assurer que le ressort de compression 51 reste correctement centré dans le logement 44. Le dispositif de rattrapage de jeu 50 permet par conséquent, quelle que soit la position angulaire de la came 11 et la position de luxe de basculement 35, de maintenir en contact le basculeur 40 avec la came 11. Avantageusement, comme le montre la figure 1, le basculeur 40 15 comporte, du côté de son extrémité tronquée, deux encoches débouchant en particulier sur sa deuxième zone d'appui 42. Un alésage cylindrique s'étendant d'une face latérale à l'autre du basculeur 40 au niveau de ces deux encoches accueille un axe secondaire 43A sur lequel sont montés pivotant deux galets 43 disposés chacun dans une des 20 deux encoches. Ces deux galets 43 sont adaptés, pour engendrer un déplacement rectiligne alternatif de la soupape 20, à appuyer sur le poussoir mécanique 23 de la soupape 20 en roulant sur sa face supérieure afin de ne pas le détériorer et surtout de minimiser les frottements. 25 En variante, comme le montre plus particulièrement la figure 5, le basculeur 40 comporte deux bras 48 formant deux portions de la seconde zone d'appui 42 chacune en contact avec le poussoir mécanique 23 d'une soupape 20 distincte. Ici également, une unique came est en contact avec la première zone 30 d'appui 41 du basculeur et un unique attelage de commande 34 est adapté à modifier la position de l'axe de basculement pour piloter la position de deux soupapes 20.

Plus précisément, le basculeur 40 est pourvu, à proximité de son extrémité tronquée, de deux bras 48 qui s'étendent de part et d'autre des faces latérales du basculeur 40. Selon cette variante, les encoches accueillant les galets 43 sont réalisées chacune dans un des bras 48 du basculeur 40 de sorte que les galets 43 sont grandement éloignés l'un de l'autre. Ainsi, ils sont adaptés à appuyer chacun sur le support mécanique 23 d'une soupape 20. Par conséquent, selon cette variante, un unique dispositif de commande 1 permet de réguler le débit de gaz entrant par deux soupapes d'admission dans 10 un unique cylindre du moteur à combustion interne. Quoi qu'il en soit, en fonctionnement, l'arbre à cames 10 tourne autour de son axe de rotation V si bien que le nez et le dos de la came 11 prennent successivement appui sur la première zone d'appui 41 du basculeur 40. Comme le montrent plus particulièrement les figures 3 et 4, la rotation de 15 l'arbre de commande 30 provoque l'insertion plus ou moins profonde du basculeur 40 entre la came 11 et le poussoir mécanique 23 de la soupape 20. Ainsi, comme le montre la figure 3, lorsque le moteur est fortement sollicité, pour qu'il puisse développer un couple important, l'arbre de commande 30 pivote de manière à translater l'axe de basculement 35 vers l'arbre à cames 20 10. Le poussoir 52 du dispositif de rattrapage de jeu 50 s'enfonce alors de telle sorte que la distance de jeu A séparant le sommet du poussoir 52 du pan incliné de la face supérieure du basculeur 40 diminue, de manière à être environ égale à 1 millimètre lorsque le dos de la came 10 et au contact du poussoir 52. Dans cette position, l'extrémité libre du cylindre creux du poussoir 52 est 25 en butée contre la paroi de fond du logement 44 du basculeur 40. En conséquence, lorsque le nez de came 11B de la came 11 appuie sur le poussoir 52, ce dernier ne peut plus s'enfoncer. Le basculeur 40 pivote alors autour de l'axe de basculement 35 si bien que ses galets 43 appuient sur le poussoir mécanique 23 de la soupape 20, provoquant ainsi sa descente selon l'axe W avec 30 un débattement qui correspond dans cet exemple à la levée maximum de 9 millimètres. La présence des galets 43 permet au basculeur 40 de prendre appui sans frotter contre le support mécanique 23 de la soupape 20, diminuant ainsi les contraintes mécaniques et les nuisances sonores dues au fonctionnement du dispositif de commande 1.

Par ailleurs, comme le montre la figure 4, lorsque le moteur est peu sollicité, pour diminuer le volume de ses émissions polluantes, l'arbre de commande 30 pivote dans le sens opposé de manière à éloigner l'axe de basculement 35 de l'arbre à cames 10. Le poussoir 52 du dispositif de rattrapage de jeu 50 s'élève alors de telle sorte que la distance de jeu A augmente, de manière à être environ égale à 5,4 millimètres lorsque le dos de la came 10 et au contact du poussoir 52. En conséquence, lorsque le nez de came 11B de la came 11 appuie sur le poussoir 52, ce dernier commence par s'enfoncer puis, lorsque son cylindre creux arrive en butée contre la paroi de fond du logement 44, le basculeur 40 commence à pivoter autour de l'axe de basculement 35 provoquant ainsi la descente de la soupape 20 selon l'axe W avec un débattement de l'ordre de 1,7 millimètres. Le débit d'air entrant dans chaque cylindre du moteur à combustion interne est alors fortement diminué, ce qui abaisse la consommation et donc le volume des émissions polluantes du moteur. Eventuellement, on pourrait prévoir que l'arbre de commande 30 puisse encore pivoter de manière à éloigner au maximum l'axe de basculement 35 de l'arbre à cames 10. Ainsi, dans cette position, seul le poussoir 52 s'enfoncerait lorsque le nez de came 11B appuierait dessus, et la position de la soupape 20 ne serait pas modifiée ; elle resterait fermée. Le moteur pas-à-pas est bien sûr apte à adapter, en fonction de la charge et du régime du moteur à combustion interne, la profondeur d'insertion du basculeur 40 entre la came 11 et le poussoir mécanique 23 de la soupape 20. Selon un deuxième mode de réalisation de l'invention représenté sur la figure 7, la première zone d'appui 41 du basculeur 40 comporte un galet 46 en contact avec la came 11 de l'arbre à cames 10 et la seconde zone d'appui 42 comporte un dispositif de rattrapage de jeu 56 en contact avec la soupape 20. Selon ce mode de réalisation, la première zone d'appui 41 comporte un logement 48 creusé dans le pan incliné de la face supérieure du basculeur 40. Ce logement 48 présente deux parois latérales, s'étendant parallèlement aux parois latérales du basculeur 40, liées l'une à l'autre par une paroi cylindrique d'axe parallèle à l'axe de rotation V de l'arbre à cames 10. Le logement 48 comporte en outre un arbre 49 s'étendant d'une paroi latérale à l'autre du logement selon un axe parallèle à l'axe V de l'arbre à cames 10. Un galet 46 est monté pivotant sur cet arbre 49 par l'intermédiaire d'un roulement à billes. Une partie du galet 46 dépasse du pan de la face supérieure du basculeur 40 si bien que, quelle que soit la position de l'axe de basculement 36 et la position angulaire de l'arbre à cames 10, seul le galet 46 est en contact avec la came 11. L'utilisation d'un galet 46 monté pivotant sur l'arbre 49 permet alors de diminuer les frottements entre la came 11 et le basculeur 40. Avantageusement, le dispositif de rattrapage de jeu 56 comporte un piston 56A. Ce dernier est disposé dans une chambre de compression cylindrique creusée dans le basculeur 40 selon un axe confondu avec l'axe W de la soupape 20. Afin d'amortir les mouvements du piston, cette chambre de compression est alimentée en huile par l'intermédiaire d'un conduit hydraulique 37, 47. Ce conduit hydraulique 37, 47 est réalisé, d'une part, dans l'axe de basculement 36, qui est ici creux et qui comporte un orifice latéral, et, d'autre part, dans le basculeur 40 qui comprend ainsi intérieurement un canal de liaison entre l'orifice latéral de l'axe de basculement 36 et la chambre de compression. Le piston comporte par ailleurs à son extrémité libre une rotule 57. Plus précisément, l'extrémité libre du piston 56 définit intérieurement un logement sphérique débouchant dans lequel est insérée une bille pourvue d'un méplat. Le corps 22 de la soupape 20 comporte quant à lui ici, sur son extrémité cylindrique opposée au pied de soupape 21, une pastille 24 emmanchée sur cette extrémité. Pour cela, cette pastille 24 présente une forme de disque de faible section pourvu, sur une de ses faces planes, d'une couronne permettant de la maintenir sur ladite extrémité. Son autre face plane est quant à elle destinée à prendre appui contre le méplat de la bille de la rotule 57. En fonctionnement, lorsque l'arbre à cames 10 tourne autour de son axe de rotation V, le basculeur 40 pivote autour de son axe de basculement 36. En fonction de la profondeur d'insertion du basculeur 40 entre la came 11 de l'arbre à cames 10 et la pastille 24 de la soupape 20, le piston 56A est plus ou moins proche de la paroi de fond de sa chambre de compression. Ainsi, lorsque le nez de came de la came 11 vient au contact du basculeur 40, ce dernier commence par enfoncer le piston dans la chambre de compression jusqu'à ce qu'il atteigne la paroi de fond. Une fois cette position atteinte, le basculeur 40 provoque l'ouverture de la soupape avec une amplitude dépendant de la position initiale du piston 56A par rapport à la paroi de fond, et donc de la position de l'axe de basculement 36. Par ailleurs, la rotule 57 glisse et s'incline sur la pastille 24 de la soupape 20 si bien que le contact de la rotule sur la pastille engendre peu de frottements et de nuisances sonores. Quel que soit le mode de réalisation du dispositif de commande 1 selon l'invention, le moteur à combustion interne pourvu de quatre cylindres et de quatre soupapes par cylindre peut comporter de tels dispositifs de commande 1 sur uniquement le quart de ses soupapes.

Plus précisément, une seule des deux soupapes d'admission de chaque cylindre est ici pourvue d'un tel dispositif, l'autre des soupapes étant adaptée à être levée par un système classique dans lequel chaque came de l'arbre à cames entre directement en contact du poussoir mécanique de la soupape pour la lever. Ainsi, il est possible de faire varier l'amplitude d'ouverture d'une seule des soupapes d'admission de chaque cylindre de manière à ce que les flux d'air entrant dans chaque cylindre par l'intermédiaire de l'une ou l'autre des soupapes d'admission n'aient pas la même vitesse, provoquant ainsi la formation de tourbillons. La génération de tels tourbillons permet alors de mieux répartir l'air et le carburant dans l'ensemble du cylindre si bien que la réaction de combustion dans le moteur est quasiment complète, ce qui accroît les performances du moteur et diminue le volume de ses émissions polluantes. En variante, quel que soit le mode de réalisation du dispositif de commande 1 selon l'invention, le moteur à combustion interne pourvu de quatre cylindres et de quatre soupapes par cylindre peut être pourvu de tels dispositifs de commande sur l'ensemble de ses soupapes. Selon cette variante, les moyens de commande en déplacement de l'axe de basculement, constitués par les arbres de commandes, sont communs aux dispositifs de commande des soupapes d'admission ou d'échappement de deux cylindres. Le moteur comprend alors quatre arbres de commande distincts et pilotés distinctement dont un arbre de commande pour les soupapes d'admission de deux premiers cylindres, un arbre de commande pour les soupapes d'admission de deux autres cylindres, un arbre de commande pour les soupapes d'échappement de deux premiers cylindres et un arbre de commande pour les soupapes d'échappement de deux autres cylindres.

Ainsi, un calculateur embarqué peut, en fonction par exemple de la charge appliquée au moteur, bloquer en position ouverte les soupapes d'admission des deux premiers cylindres du moteur et en position fermée les soupapesd'échappement de ces deux premiers cylindres, puis stopper l'injection de carburant dans ces cylindres si bien que le moteur continue de fonctionner à l'aide uniquement des deux autres cylindres, ce qui diminue de manière très sensible sa consommation. Pour bloquer en position fermée une soupape d'échappement, l'attelage de commande éloigne l'axe de basculement de l'arbre à cames jusqu'à ce que le basculeur ne soit plus en contact de la came ou de la soupape. Ainsi, la came tourne dans le vide et la soupape reste en position fermée. Pour bloquer en position ouverte une soupape d'admission, l'attelage de commande insère l'axe de basculement entre l'arbre à cames et la soupape de manière à ce que le basculeur maintienne, quelle que soit la position angulaire de l'arbre à cames 10, un jour entre le pied de la soupape et le conduit dans lequel elle se trouve. Ainsi, la rotation de l'arbre à cames provoque la translation alternative de la soupape sans que jamais cette dernière n'obstrue complètement le conduit dans lequel elle se trouve. La présente invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, mais l'homme du métier saura y apporter toute variante conforme à son esprit.

Claims (11)

REVENDICATIONS

1. Dispositif de commande (1) de levée variable de soupapes (20) d'un moteur à combustion interne comportant un arbre à cames (10) pourvu d'au moins une came (11) en contact avec une première zone d'appui (41) d'un basculeur (40) dont l'axe de basculement (35 ; 36) est déplaçable et qui comporte une seconde zone d'appui (42), inclinée par rapport à la première zone d'appui (41), en contact avec au moins une soupape (20), caractérisé en ce qu'une des zones d'appui (41, 42) comporte un dispositif de rattrapage du jeu (50 ; 56) induit par le déplacement de l'axe de basculement (35 ; 36).

2. Dispositif de commande (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'autre des zones d'appui (41, 42) comporte au moins un galet (43 ; 46) monté pivotant sur le basculeur (40).

3. Dispositif de commande (1) selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le dispositif de rattrapage du jeu (50) comprend un poussoir (52) élastique.

4. Dispositif de commande (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce que le poussoir (52) est en contact avec ladite came (11).

5. Dispositif de commande (1) selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'axe de basculement (36) et le basculeur (40) comprennent un conduit hydraulique (37, 47), et le dispositif de rattrapage du jeu (56) comprend un piston (56A) monté dans une chambre de compression qui est prévue dans le basculeur (40) et qui est raccordée au conduit hydraulique (37, 47).

6. Dispositif de commande (1) selon la revendication 5, caractérisé en ce que le piston (56A) est raccordé à une rotule (57) qui est en contact avec une pastille (24) d'une des soupapes (20).

7. Dispositif de commande (1) selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte un attelage de commande (34) logeant l'axe de basculement (35 ; 36) et pourvu de moyens de déplacement en translation (32).

8. Dispositif de commande (1) selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte un attelage de commande (34) logeant l'axe de basculement (35 ; 36) et pourvu de moyens de déplacement en pivotement (39) selon un arc de cercle.

9. Dispositif de commande (1) selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le basculeur (40) comporte deux bras (48) formant deux portions de la seconde zone d'appui (42) chacune en contact avec une soupape (20) distincte.

10. Moteur à combustion interne comportant au moins un cylindre pourvu de deux soupapes (20) d'admission, caractérisé en ce qu'une seule des soupapes (20) d'admission est pilotée par un dispositif de commande (1) selon l'une des revendications 1 à 8.

11. Moteur à combustion interne comportant au moins deux paires de cylindres pourvus de soupapes (20) d'admission et d'échappement, caractérisé en ce que les soupapes (20) d'admission ou d'échappement d'une même paire de cylindres sont pilotées par des dispositifs de commande selon l'une des revendications 1 à 9 pourvus de moyens de commande (30) communs en déplacement de l'axe de basculement (35 ; 36).15