FR3036730A1 - Systeme de distribution d'un moteur a combustion interne comprenant un dephaseur - Google Patents

Systeme de distribution d'un moteur a combustion interne comprenant un dephaseur Download PDF

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Abstract

Système (1) de distribution de moteur à combustion interne qui comprend : - un vilebrequin (2), - un arbre à cames d'admission, entrainant une série de soupapes d'admission, - un arbre à cames d'échappement, entrainant une série de soupapes d'échappement, - un organe (5) primaire d'entrainement, couplant le vilebrequin (2) à une roue primaire entrainant en rotation l'arbre à cames d'admission, - un organe (6) secondaire d'entrainement, couplant l'arbre à cames d'échappement à un déphaseur monté sur l'arbre à cames d'admission, la roue primaire étant solidaire de l'arbre à cames d'admission.

Description

1 SYSTÈME DE DISTRIBUTION D'UN MOTEUR À COMBUSTION INTERNE COMPRENANT UN DÉPHASEUR [0001] L'invention a trait aux systèmes de distribution des moteurs à combustion interne. [0002] Les moteurs à combustion interne sont équipés d'un système de distribution. Ce système de distribution permet en transférant le mouvement du vilebrequin aux arbres à cames d'activer l'ouverture et la fermeture des soupapes. [0003] Le vilebrequin est couplé à des arbres à cames d'admission et d'échappement, afin de contrôler le mouvement des soupapes d'admission d'air et d'échappement des gaz brûlés. [0004] Typiquement, les arbres à cames des moteurs à essence sont équipés de déphaseurs. Le déphaseur est un dispositif qui permet de décaler angulairement la rotation d'un ou des deux arbres à cames par rapport au vilebrequin. [0005] Un tel décalage angulaire permet, en fonction de la charge et du régime moteur, un réglage optimal du début de l'ouverture et de la fin de la fermeture des soupapes. Il est ainsi possible de réduire la consommation de carburant et les émissions de gaz. [0006] Le brevet américain publié sous le numéro US 4974560 décrit un système de distribution de moteur à combustion interne comprenant: un vilebrequin, un arbre à cames d'admission, entrainant une série de soupapes d'admission, un arbre à cames d'échappement, entrainant une série de soupapes d'échappement, un organe primaire d'entrainement, couplant le vilebrequin à une poulie d'entrainement entrainant en rotation l'arbre à cames 30 d'admission, un organe secondaire d'entrainement, couplant l'arbre à cames d'échappement à un déphaseur monté sur l'arbre à cames d'admission. [0007] Dans le système de distribution décrit par ce document 35 antérieur, l'organe primaire d'entrainement et l'organe secondaire d'entrainement sont tous deux montés sur le déphaseur et le déphaseur 3036730 2 permet à la fois un déphasage de l'arbre à cames d'admission par rapport au vilebrequin et un déphasage de l'arbre à cames d'échappement par rapport à l'arbre à cames d'admission. Un tel déphaseur est volumineux, complexe, couteux et sa maintenance est 5 difficile à effectuer. [0008] Un objectif est de proposer un système de distribution compact, de conception simple et dont la maintenance est aisée. [0009] A cet effet, il est proposé, en premier lieu, un système de distribution de moteur à combustion interne qui comprend: 10 - un vilebrequin, un arbre à cames d'admission, entrainant une série de soupapes d'admission, un arbre à cames d'échappement, entrainant une série de soupapes d'échappement, 15 - un organe primaire d'entrainement, couplant le vilebrequin à une roue primaire entrainant en rotation l'arbre à cames d'admission, un organe secondaire d'entrainement, couplant l'arbre à cames d'échappement à un déphaseur monté sur l'arbre à cames d'admission, la roue primaire étant solidaire de l'arbre à cames 20 d'admission. [0010] Diverses caractéristiques supplémentaires peuvent être prévues, seules ou en combinaison : le déphaseur comprend un alésage définissant une cavité dans laquelle loge une roue à aubes; 25 - la roue à aubes comprend des aubes aptes à collaborer avec des butées de l'alésage, ces butées étant aptes à bloquer la rotation de la roue à aubes; le déphaseur comprend une roue de déphasage solidaire de la roue à aubes; - l'alésage du déphaseur est solidaire de la roue primaire, l'arbre à cames d'admission étant solidaire de l'alésage ; la roue primaire est une poulie et l'organe primaire est une courroie ; la roue primaire est un pignon et l'organe primaire est une chaîne. 3036730 3 [0011] Il est proposé, en deuxième lieu, un moteur à combustion interne comprenant un système de distribution tel que précédemment décrit. [0012] Il est proposé, en troisième lieu, un véhicule comprenant un 5 moteur à combustion interne tel que précédemment décrit. [0013] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement et de manière concrète à la lecture de la description ci-après de modes de réalisation, laquelle est faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : 10 - la figure 1 est une représentation schématique d'un système de distribution, la figure 2 est une vue en perspective d'un arbre à cames d'admission muni d'un déphaseur, et d'un arbre à cames d'échappement, 15 - la figure 3 est une vue de face d'un déphaseur, la figure 4 est une vue en perspective d'un déphaseur. [0014] Sur la figure 1 est représenté un système 1 de distribution d'un moteur à combustion interne. Ce système 1 de distribution comprend : 20 - un vilebrequin 2, un arbre 3 à cames d'admission, entrainant une série de soupapes d'admission (non représentées sur les figures), un arbre 4 à cames d'échappement, entrainant une série de soupapes d'échappement (non représentées), 25 - un organe 5 primaire d'entrainement, couplant l'arbre 3 à cames d'admission au vilebrequin 2, un organe 6 secondaire d'entrainement, couplant l'arbre 4 à cames d'échappement à un déphaseur 7 monté sur l'arbre 3 à cames d'admission. 30 [0015] L'organe 5 primaire d'entrainement et l'organe 6 secondaire d'entrainement peuvent être une courroie dentée en matériau polymère, ou encore une chaine métallique. Dans le mode de réalisation représenté sur les figures, l'organe 5 primaire est une courroie et l'organe 6 secondaire est une chaîne. 35 [0016] Le déphaseur 7 comprend un alésage 8 définissant une cavité 9 dans laquelle loge une roue 10 à aubes munie de plusieurs aubes 11.
3036730 4 Dans le mode de réalisation représenté sur les figures, la roue 10 à aubes comprend trois aubes 11. [0017] Le déphaseur 7 comprend également une roue 12 de déphasage. La roue 12 de déphasage est solidaire de la roue 10 à 5 aubes via un élément 13 de connexion. L'élément 13 de connexion est de forme cylindrique, et son diamètre hors tout est légèrement inférieur au diamètre d'un trou 14 pratiqué dans une roue 15 primaire. De la sorte, l'élément 13 de connexion est inséré dans le trou 14 et vient en prise sur la roue 10 à aubes, rendant la roue 10 à aubes solidaire de la 10 roue 12 de déphasage, le terme « solidaire » signifiant ici qu'il n'existe aucun degré de liberté entre deux éléments. [0018] Dans le mode de réalisation représenté sur les figures, la roue 15 primaire est une poulie. Cette dernière est ci-après dénommée poulie 15. 15 [0019] L'alésage 8 est rendu solidaire de la poulie 15 au moyen d'une pluralité de vis 16 de fixation traversant des butées 17. [0020] La roue 12 de déphasage est montée pivotante sur l'arbre 3 à cames d'admission. La poulie 15, laquelle est solidaire de l'alésage 8 est ensuite montée pivotante sur l'élément 13 de connexion. 20 [0021] L'élément 13 de connexion est rendu solidaire de la roue 10 à aubes, de sorte que la rotation de la roue 10 à aubes implique celle de la roue 12 de déphasage. [0022] L'arbre 3 à cames d'admission est rendu solidaire de l'alésage 8, de sorte que la rotation de la poulie 15 implique la rotation de 25 l'alésage 8 et de ce fait de l'arbre 3 à cames d'admission. [0023] Le vilebrequin 2 est entrainé en rotation par une série de pistons (non représentés) entrainant la rotation de l'arbre 3 à cames d'admission via l'organe 5 primaire d'entrainement. L'organe 5 primaire entraine la poulie 15. 30 [0024] Le déphaseur 7 permet un décalage angulaire entre l'arbre 3 à cames d'admission et l'arbre 4 à cames d'échappement. La roue 10 à aubes est l'un des éléments structurels permettant le décalage angulaire. Celle-ci est, comme déjà expliqué, montée pivotante sur l'arbre 3 à cames d'admission. Toutefois, la rotation de la roue 10 à 35 aubes est limitée par les butées 17. [0025] L'organe 6 secondaire couple l'arbre 4 à cames d'échappement au déphaseur 7. L'organe 6 secondaire est lié à la fois à 3036730 5 la roue 12 de déphasage et à une roue 18 d'échappement solidaire de l'arbre 4 à cames d'échappement. L'organe 6 secondaire d'entrainement est en prise directe sur l'arbre 4 à cames d'échappement. Dans le mode de réalisation représenté sur les figures, les roue 12 de déphasage et 5 roue 18 d'échappement sont des pignons, toutefois elles pourraient tout à fait être des poulies. [0026] Ainsi, le vilebrequin 2 entraine en rotation l'arbre 3 à cames d'admission via l'organe 5 primaire et en parallèle l'arbre 3 à cames d'admission à son tour entraine en rotation l'arbre 4 à cames 10 d'échappement via le déphaseur 7. [0027] Lorsqu'il est nécessaire d'effectuer un déphasage angulaire entre l'arbre 3 à cames d'admission et l'arbre 4 à cames d'échappement, la roue 10 à aubes pivote selon une flèche 18 représentée sur la figure 3. Cette rotation de la roue 10 à aubes 15 implique une rotation de la roue 12 de déphasage ce qui provoque un décalage angulaire entre l'arbre 3 à cames d'admission et l'arbre 4 à cames d'échappement. [0028] La rotation de la roue 10 à aubes est réalisée au moyen d'un actionneur (non représenté). Avantageusement l'actionneur est une 20 électrovanne pilotée hydrauliquement, mais peut également être un moteur électrique. La pompe injecte de l'huile dans la cavité 9 via un circuit hydraulique (non représenté) de sorte à orienter la roue 10 à aubes dans le sens souhaité. [0029] Le système 1 de distribution est compact et relativement 25 simple à gérer et à assembler, ce système ne comprenant qu'un seul déphaseur 7. [0030] Le système 1 de distribution permet de déphaser l'arbre à cames ne supportant pas le déphaseur et peut être mis en place sans modifier l'architecture de l'arbre 4 à cames d'échappement. 30

Claims (9)

  1. REVENDICATIONS1. Système (1) de distribution de moteur à combustion interne qui comprend : un vilebrequin (2), un arbre (3) à cames d'admission, entrainant une série de soupapes d'admission, un arbre (4) à cames d'échappement, entrainant une série de soupapes d'échappement, - un organe (5) primaire d'entrainement, couplant le vilebrequin (2) à une roue (15) primaire entrainant en rotation l'arbre (3) à cames d'admission, un organe (6) secondaire d'entrainement, couplant l'arbre (4) à cames d'échappement à un déphaseur (7) monté sur l'arbre (3) à cames d'admission, caractérisé en ce que la roue (15) primaire est solidaire de l'arbre (3) à cames d'admission.
  2. 2. Système (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le déphaseur (7) comprend un alésage (8) définissant une cavité (9) dans laquelle loge une roue (10) à aubes.
  3. 3. Système (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que la roue (10) à aubes comprend des aubes (11) aptes à collaborer avec des butées (17) de l'alésage (8), ces butées (17) étant aptes à bloquer la rotation de la roue (10) à aubes.
  4. 4. Système (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce que le déphaseur (7) comprend une roue (12) de déphasage solidaire de la roue (10) à aubes.
  5. 5. Système (1) selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'alésage (8) du déphaseur (7) est solidaire de la roue (15) primaire, l'arbre (3) à cames d'admission étant solidaire de l'alésage (8). 3036730 7
  6. 6. Système (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la roue (15) primaire est une poulie et l'organe (5) primaire est une courroie. 5
  7. 7. Système (1) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la roue (15) primaire est un pignon et l'organe (5) primaire est une chaîne.
  8. 8. Moteur à combustion interne comprenant un système (1) de 10 distribution tel que présenté dans l'une quelconque des revendications précédentes.
  9. 9. Véhicule comprenant un moteur à combustion interne selon la revendication 8. 15
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