FR3010444A3

FR3010444A3 - ELECTRONIC VALVE FOR FOUR-STROKE HEAT ENGINES

Info

Publication number: FR3010444A3
Application number: FR1302134A
Authority: FR
Inventors: Pierre Marcel Damico
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-09-11
Filing date: 2013-09-11
Publication date: 2015-03-13

Abstract

Remplacer les courroies de distributions et les arbres à cames qui actionnent les soupapes sur les moteurs thermiques quatre temps par des électrovannes qui seront placées tête-bêche et qui ouvriront et fermeront à tour de rôle les soupapes (fig. 1/5). La (fig1) représente une coupe d'une partie de la culasse (2) dans laquelle on a remplacé la came, l'arbre à cames et la courroie de distribution par un double électroaimant monté en tête-bêche (5) et (7) et un entrefer commun (6). Quand la bobine (7) est existée l'autre bobine (5) est au repos, l'entrefer (6) est repoussé, il comprime le ressort (4) qui est guidé dans la cale isolante (3) et ouvre la soupape (1). Quand la bobine (5) est existée (fig. 2) l'entrefer (6) est repoussé, la bobine (7) est au repos et la soupape (1) se ferme. Les deux bobines (5) et (7) sont séparées par une cale isolante (10). Un épaulement (11) permet de bloquer l'entrefer (6) avec la vis conique (8) sur la queue de soupape (1). Un capot (9) vient coiffer l'ensemble des bobines et entrefer il est maintenu par les vis (12). Ce procédé permet de créer deux ensembles compacts de chaque côté de la culasse en forme de (v) qui faciliteront la maintenance (fig3/5)Replace the timing belts and camshafts that actuate the valves on the four-stroke engines with solenoid valves that will be turned upside down and will open and close the valves in turn (Fig. 1/5). The (fig1) shows a section of a part of the yoke (2) in which the cam, the camshaft and the timing belt have been replaced by a double electromagnet mounted upside down (5) and (7). ) and a common air gap (6). When the reel (7) is in existence the other reel (5) is at rest, the air gap (6) is pushed back, it compresses the spring (4) which is guided in the insulating shim (3) and opens the valve ( 1). When the coil (5) is present (Fig. 2) the air gap (6) is pushed back, the coil (7) is at rest and the valve (1) closes. The two coils (5) and (7) are separated by an insulating shim (10). A shoulder (11) blocks the gap (6) with the conical screw (8) on the valve stem (1). A cover (9) caps all the coils and air gap is held by the screws (12). This process creates two compact sets on each side of the (v) shaped yoke that will facilitate maintenance (fig3 / 5)

Description

Titre de l'invention La présente invention concerne des dispositifs qui permettent la suppression de la courroie de distribution ainsi que la commande de l'arbre à cames qui actionnent les soupapes sur les moteurs thermiques quatre temps. Par l'intermédiaire d'un embiellage les courroies de distribution entraînent les culbuteurs et les soupapes d'un moteur traditionnel. Cet entraînement nécessite un effort du moteur qui se traduit par une perte de performance. En supprimant cet effort, l' invention permet d'augmenter les performances des moteurs, mais aussi de réduire la consommation en diminuant la cylindrée à performance égale Le graissage du haut de cylindre, (c'est à dire toute la culbuterie) étant supprimé, l'huile sera moins chauffée, ce qui se traduira par un vieillissement beaucoup moins important de celle-ci et la suppression de la pompe à huile La péremption de ces courroies est tributaire d'un vieillissement et d'un nombre de kilomètres parcourus. L'invention supprime cette maintenance assez onéreuse et permet une interchangeabilité rapide de ce système. Pour toutes ces raisons l'invention propose : Premièrement deux électrovannes (figl/5) montées en têtes bêches qui actionnent le même entrefer (6) (fig. 1). Les deux bobinages (5) et (7) sont séparés par une cale isolante (10). La queue de soupape (1) comprend un épaulement (11), il permet de bloquer l'entrefer (6) avec la vis (8). Un ressort (4) permet de maintenir juste la soupape en position fermée quand le contact est coupé, il est guidé et maintenu dans la cale isolante (3). Au montage la soupape (1) est positionnée dans la culasse (2), la cale (3) et le ressort (4) puis l'entrefer (6) et l'ensemble est bloqué avec l'écrou conique (8) puis la bobine (5), la cale isolante (10), la bobine (7) et le capot (9) coiffe l'ensemble, les vis (12) maintiennent le capot (9) sur la culasse (2). Ce système permettra un montage et une maintenance aisée (voir fonctionnement fig 3/5), un distributeur électronique et un inverseur géreront en même temps que l'allumage ces électrovannes. Deuxièmement deux électrovannes (fig2/5) montées en tête-bêche qui actionnent deux entrefer (6) et (14) séparés par une cale isolante (13) (fig.1) et (fig2). Les deux bobinages (5) et (7) sont séparés par une cale isolante (10), la queue de soupape (1) comprend un épaulement (11). Il permet de bloquer l'entrefer (6) la cale (13), l'entrefer (14) avec la vis conique (8). Un ressort (4) permet de maintenir la soupape juste en position fermée quand le contact est coupé, il est guidé et maintenu dans la cale isolante (3). Au montage la soupape (1) est positionnée dans la culasse (2) et reçoit la cale (3). Le ressort (4) l'entre -fer (14) la cale isolante (13) l'entrefer (6) et l'ensemble (soupape et entrefer) est bloqué avec l'écrou conique (8) la bobine (5) la cale (10) la bobine (7) et le capot (9) coiffe l'ensemble. Les vis (12) maintiennent le capot (9) sur la culasse (2). Le ressort (4) permet de maintenir la soupape juste en position fermée quand le contact est coupé, il est guidé et maintenu dans la cale (3) En maintenance il suffit de dévisser le capot (9) avec les vis (12) et l'ensemble capot électroaimants ainsi que la cale (10) seront remplacés sans démontage des soupapes. Troisièmement les queues de soupapes ont un angle de sortie de la culasse qui ne nous permet pas de créer un ensemble compact d'électroaimants en maintenance, mais par contre il sera possible de créer deux ensembles (fig3/5) qui seront placés en (v) de chaque côtés de la culasse, ces ensembles seront équipés d'ailettes de refroidissement (15) et seul le changement des bobines en cas de réparation sera nécessaire. L'invention prévoie afin de maintenir fermées les queues de soupapes pendant le changement des bobines, un piquage qui sera prévu sur la culasse pour envoyer de la pression et maintenir les queues de soupapes en position levées Quatrièmement la céramique ayant un pouvoir diélectrique c'est à dire q' elle se dilate sous excitation électrique, elle sera utilisée dans ce cas là à la place des électrovannes pour activer les soupapes (fig4/5). La dilatation, donc le débattement de la céramique est obtenue en fonction de son épaisseur et la force nécessaire à l'ouverture de la soupape est obtenue suivant l'importance de son diamètre La (figl) représente la soupape (2) en position fermée, la culasse (1) dans laquelle est incérée la soupape (2), le ressort (3), le flasque (6) dans lequel est attelé la queue de soupape (2), la céramique (4) non excitée, le capot (5) et les vis (7) de fixation du capot (5) La (fig2) représente la soupape (2) en position ouverte sur le siège de la culasse (1) le ressort (3) est comprimé et repoussé par la céramique (4) qui est excitée et le flasque (6) qui est attelé à la queue de soupape (2) La (fig5/5) représente l'utilisation de la céramique sans le ressort de rappel, c'est une deuxième céramique qui servira de ressort, elle sera utilisée comme pour les électrovannes (fig1/5) La (fig 1) représente la soupape (2) en position fermée sur le siège de la culasse (1) la céramique (3) qui est existée, est dilatée ; elle est séparée de la culasse par une cale isolante (8), un flasque (6) sépare la deuxième céramique (4) ,la queue de soupape traverse les deux céramiques ainsi que le flasque (6) et est attelée à la céramique (4) avec la vis conique (9) , le capot (5) est fixé sur la culasse avec la vis (7) Fonctionnement double électroaimants montés en tête-bêche soupape ouverte et fermée avec le même entrefer (figl/5) Fonctionnement soupape ouverte (fig1) L'ouverture de la soupape (1) se fera par l'excitation de la bobine (7) qui actionnera l'entrefer (6) pendant que la bobine (5) sera au repos Fonctionnement soupape fermée (fig2) La fermeture de la soupape (1) se fera par l'excitation de la bobine (5) qui actionnera l'entrefer (6) pendant que la bobine (7) sera au repos. L'entrefer (6) sera commun et le ressort (4) maintiendra une force suffisante juste pour repousser l'entrefer (6) et fermer la soupape quand les deux bobines sont au repos. Fonctionnement double électroaimants montés en tête-bêche avec deux entrefers séparés (fig2/5). Fonctionnement soupape ouverte (figl) La bobine (7) est excitée son entrefer (6) comprime le ressort (4) et ouvre la soupape (1) la bobine (5) est au repos et son entrefer (14) suit le mouvement. Fonctionnement soupape fermée (fig2) La bobine (5) est excitée son entrefer (14) repousse et ferme la soupape (1) la bobine (7) est au repos et son entrefer (6) suit le mouvement Fonctionnement (fig3/5) pour le changement des ensembles des bobines en maintenance la (figl) représente l'entrefer en deux parties, la (fig2) représente l'entrefer en une seule partie. La soupape étant positionnée en (v) le haut de la culasse (2) aura un angle de sortie de façon à permettre de bien positionner les ensembles bobines dans l'axe. En maintenance on dévisse de chaque côté ces ensembles constitués de deux blocs compacts équipés de ses ailettes de refroidissement (15) exemple (fig 2), avec les vis (12) et on retire les capots (9) les bobines (5) et (7) la cale (10), l'ensemble soupape entrefer restera dans la culasse. Deux nouveaux ensembles pré-cablés remplaceront en maintenance les anciens équipements Fonctionnement (fig 4/5) avec une céramique et ressort de rappel.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to devices which allow the removal of the timing belt as well as the control of the camshaft which actuates the valves on the four-stroke thermal engines. Through a linkage the timing belts drive the rocker arms and valves of a traditional engine. This training requires a motor effort that results in a loss of performance. By eliminating this effort, the invention makes it possible to increase the performances of the engines, but also to reduce the consumption by decreasing the cubic capacity with equal performance The lubrication of the top of the cylinder, (ie all the tumbler) being eliminated, the oil will be less heated, which will result in much less aging of the oil and the removal of the oil pump The expiry of these belts is dependent on aging and a number of kilometers traveled. The invention removes this rather expensive maintenance and allows rapid interchangeability of this system. For all these reasons the invention proposes: First two solenoid valves (figl / 5) mounted on spade heads which actuate the same gap (6) (FIG 1). The two coils (5) and (7) are separated by an insulating shim (10). The valve stem (1) comprises a shoulder (11), it blocks the gap (6) with the screw (8). A spring (4) keeps the valve just in the closed position when the contact is cut, it is guided and maintained in the insulating shim (3). On mounting the valve (1) is positioned in the cylinder head (2), the shim (3) and the spring (4) and the gap (6) and the assembly is blocked with the conical nut (8) and the coil (5), the insulating shim (10), the coil (7) and the cover (9) cap the assembly, the screws (12) hold the cover (9) on the yoke (2). This system will allow easy assembly and maintenance (see operation fig 3/5), an electronic distributor and an inverter will manage at the same time as the ignition these solenoid valves. Second two solenoid valves (fig2 / 5) mounted in the head to tail which actuate two air gap (6) and (14) separated by an insulating shim (13) (fig.1) and (fig2). The two coils (5) and (7) are separated by an insulating shim (10), the valve stem (1) comprises a shoulder (11). It blocks the gap (6) the shim (13), the gap (14) with the conical screw (8). A spring (4) keeps the valve just closed when the contact is cut, it is guided and held in the insulating shim (3). On mounting the valve (1) is positioned in the cylinder head (2) and receives the shim (3). The spring (4) the air gap (14) the insulating shim (13) the gap (6) and the assembly (valve and gap) is blocked with the conical nut (8) the coil (5) the wedge (10) the coil (7) and the cover (9) covers the assembly. The screws (12) hold the cover (9) on the cylinder head (2). The spring (4) keeps the valve just closed when the ignition is off, it is guided and held in the hold (3) In maintenance simply unscrew the cover (9) with the screws (12) and the The electromagnet bonnet assembly and the shim (10) will be replaced without disassembly of the valves. Third, the valve stems have an angle of exit of the cylinder head that does not allow us to create a compact set of electromagnets in maintenance, but against it will be possible to create two sets (fig3 / 5) which will be placed in (v ) on each side of the cylinder head, these assemblies shall be equipped with cooling fins (15) and only the change of the coils in case of repair will be necessary. The invention provides for keeping the valve stems closed during the change of the coils, a stitching which will be provided on the cylinder head to send pressure and maintain the valve stems in the raised position Fourthly the ceramic having a dielectric power is to say that it expands under electrical excitation, it will be used in this case instead of solenoid valves to activate the valves (fig4 / 5). The expansion, therefore the travel of the ceramic is obtained according to its thickness and the force required for the opening of the valve is obtained according to the importance of its diameter La (figl) represents the valve (2) in the closed position, the cylinder head (1) in which the valve (2), the spring (3), the flange (6) into which the valve stem (2) is coupled, the non-excited ceramic (4), the hood (5) are inserted. ) and the screws (7) for fixing the cover (5) The (fig2) represents the valve (2) in the open position on the seat of the cylinder head (1) the spring (3) is compressed and pushed back by the ceramic (4) ) which is excited and the flange (6) which is coupled to the valve stem (2) La (fig5 / 5) represents the use of the ceramic without the return spring, it is a second ceramic which will serve as a spring , it will be used as for the solenoid valves (fig1 / 5) The (fig 1) represents the valve (2) in the closed position on the seat of the cylinder head (1) the ceramic (3) which is existed, is dilated; it is separated from the cylinder head by an insulating wedge (8), a flange (6) separates the second ceramic (4), the valve stem passes through the two ceramics as well as the flange (6) and is coupled to the ceramic (4 ) with the conical screw (9), the cover (5) is fixed on the cylinder head with the screw (7) Operation double electromagnets mounted head-to-tail valve open and closed with the same air gap (figl / 5) Open valve operation ( fig1) The opening of the valve (1) will be done by the excitation of the coil (7) which will activate the gap (6) while the coil (5) is at rest Closed valve operation (fig2) The closing of the valve (1) will be by the excitation of the coil (5) which will actuate the gap (6) while the coil (7) is at rest. The air gap (6) will be common and the spring (4) will maintain sufficient force just to push the air gap (6) and close the valve when the two coils are at rest. Dual electromagnet operation mounted head-to-tail with two separate air gaps (fig2 / 5). Open valve operation (figl) The coil (7) is energized its gap (6) compresses the spring (4) and opens the valve (1) the coil (5) is at rest and its air gap (14) follows the movement. Closed valve operation (fig2) The coil (5) is energized its air gap (14) pushes and closes the valve (1) the coil (7) is at rest and its air gap (6) follows the movement Operation (fig3 / 5) for the change of assemblies of the coils in maintenance (figl) represents the air gap in two parts, the (fig2) represents the gap in one part. The valve being positioned in (v) the top of the cylinder head (2) will have an exit angle so as to properly position the coil assemblies in the axis. In maintenance, these assemblies consisting of two compact blocks equipped with its cooling fins (15) example (FIG. 2), with the screws (12) are removed from each side and the covers (9) are removed from the coils (5) and (FIG. 7) the shim (10), the gap valve assembly will remain in the cylinder head. Two new pre-wired assemblies will replace in maintenance the old equipment Operation (fig 4/5) with a ceramic and return spring.

Fonctionnement soupape fermée (figl) La céramique (4) étant au repos le flasque (6) est repoussé par le ressort de rappel (3) et ferme la soupape (2) sur le siège de la culasse (1) Fonctionnement soupape ouverte (fig2) La céramique (4) étant excitée elle repousse le flasque (6) qui est attelé à la queue de soupape (2), comprime le ressort (3) et ouvre la soupape (2) du siège de la culasse (1) Fonctionnement (fig5/5) avec deux céramiques Fonctionnement soupape fermée (fig1) La céramique (4) étant au repos, c'est la céramique (3) qui est excitée, elle repousse le flasque (6) et ferme la soupape (2) sur le siège de la culasse (1) Fonctionnement soupape ouverte (fig2) La céramique (3) étant au repos, c'est la céramique (4) qui est excitée, elle repousse le flasque (6) et ouvre la soupape (2) du siège de la culasse (1) Ces dispositifs selon l'invention sont particulièrement destinés à la suppression des courroies de distribution ainsi que l'arbre à cames, et des culbuteurs sur les moteurs thermiques quatre temps afin de récupérer les efforts produits à cette fonction pour réduire la cylindrée ainsi que la consommation à puissance égale.20Closed valve operation (figl) The ceramic (4) being at rest the flange (6) is pushed back by the return spring (3) and closes the valve (2) on the cylinder head seat (1) Open valve operation (fig2 ) The ceramic (4) is excited it pushes the flange (6) which is coupled to the valve stem (2), compresses the spring (3) and opens the valve (2) of the seat of the cylinder head (1) Operation ( fig5 / 5) with two ceramics Closed valve operation (fig1) The ceramic (4) being at rest, it is the ceramic (3) which is excited, it pushes the flange (6) and closes the valve (2) on the cylinder head seat (1) Open valve operation (fig2) The ceramic (3) being at rest, it is the ceramic (4) which is excited, it pushes the flange (6) and opens the valve (2) of the seat of the cylinder head (1) These devices according to the invention are particularly intended for the removal of the timing belts as well as the camshaft, and c ultralators on four-stroke engines in order to recover the efforts produced to this function to reduce engine capacity as well as consumption at equal power.

Claims

1) In order to actuate the valves of the heat engines and replace the timing belt and the camshaft, four-stroke engines that actuate the valves (figl / 5) characterized by a system that will be controlled by a dual distributor which will activate the ignition as well as the valves. These valves will be actuated by a double electromagnet mounted head-to-tail which will open with the excitation of the coil (7), the valve (1) (figl) by compressing the spring (4) while the coil (5) is at rest , and will close with the excitation of the coil (5) the valve (1) (fig2) while the coil (7) is at rest. These electromagnets mounted upside down will have the same gap.

2) Replace the timing belt of the heat engines and the camshaft of the four-stroke engines that actuate the valves according to the preceding claim characterized by a double electromagnet (fig2 / 5) mounted head-to-tail. It opens the valve (1) (figi) when the solenoid valve (7) is present and the solenoid valve (5) is at rest, and closes the valve (1) (fig2) when the solenoid valve (5) is present and the solenoid valve (7) is at rest. The air gap of these electromagnets will be in two parts (6) and (14) separated by an insulating shim (13).

3) Replace the timing belt of the heat engines and the camshaft of the four-stroke engines according to the preceding claims characterized (fig4 / 5) by an industrial ceramic washer which is dielectric and which according to an electrical excitation is expands. Its displacement will be obtained according to its thickness and the force of displacement will be obtained according to its diameter. The reminder for closing the valve will be done with a spring

4) Replace the timing belt of the heat engines as well as the camshaft of the four-stroke engines according to the preceding claims characterized (fig5 / 5) by two ceramics (3) and (4) mounted against each other and through the valve stem and separated by a sliding flange (6) which close the valve (f ig1) when the ceramic (3) is excited and the ceramic (4) is at rest and which open the valve (fig2) when the ceramic (4) is existed and the ceramic (3) is at rest. The valve stem (2) being coupled to the ceramic (4) allows this function

5) In order to facilitate in maintenance the rapid change of the coils and taking into account the outlet angle of the valve stems according to the preceding claims, create an assembly in (v) on each side of the cylinder head characterized by hoods (9 ) equipped with cooling fins, coils (7) and (5) and shims (10). The valve and air gap assembly will remain on the cylinder head. These sets in (v) will be prefilled

6) To facilitate in maintenance the rapid change of all the coils. According to the preceding claims, and to help the spring (4) (fig3 / 5) to assist the closing of the valves, characterized by a stitching on the cylinder head. This tapping will supply a pressure in the cylinder head to close the valves and maintain the valve tails in the raised positions. 25