WO2002084082A1 - Dispositif de commande de soupape a point mort - Google Patents

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WO2002084082A1
WO2002084082A1 PCT/FR2002/001275 FR0201275W WO02084082A1 WO 2002084082 A1 WO2002084082 A1 WO 2002084082A1 FR 0201275 W FR0201275 W FR 0201275W WO 02084082 A1 WO02084082 A1 WO 02084082A1
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valve
spring
eccentric
opening
return spring
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PCT/FR2002/001275
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Inventor
Jean Doreau
Original Assignee
Johnson Controls Automotive Eletronics
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/04—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor
    • F16K31/047—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor characterised by mechanical means between the motor and the valve, e.g. lost motion means reducing backlash, clutches, brakes or return means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L9/00—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically
    • F01L9/20—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by electric means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/44—Mechanical actuating means
    • F16K31/56—Mechanical actuating means without stable intermediate position, e.g. with snap action

Definitions

  • the present invention relates to devices allowing each to move a valve along the axis of the valve and comprising an actuator which is specific to it and acts on a valve push rod in order to bring the valve alternately into an open position and a closed position.
  • the invention finds a particularly important application in the control of the valves of an internal combustion engine, with spark ignition or by compression.
  • valves of most internal combustion engines are actuated by a camshaft driven by the engine.
  • the valve opening and closing speeds are low when the engine is at low speed, which is unfavorable for filling the combustion chambers.
  • Electromagnetic actuators have already been proposed making it possible to reduce the above drawbacks, using an electromagnet effect.
  • the actuator comprises a pallet made of ferromagnetic material linked to a valve push rod and displaceable by at least one coil mounted on a ferromagnetic circuit between two stable positions defined by the support of the pallet against the ferromagnetic circuit.
  • Elastic return means keep the valve at rest in an intermediate position between the fully open and closed positions.
  • Such a device may include an actuator with a single coil (FR-A-2 784 222) or with two coils with opposite actions (patent application FR 98 1 1 670).
  • the elastic return means are constituted by a spring or more frequently two helical mechanical springs or by one or more pneumatic springs (patent application FR 00 03111).
  • the valve-spring-pallet assembly constitutes an oscillating system excited by alternating periodic supplies and having a natural frequency, which can be adjusted when pneumatic springs are used.
  • the energy supplied by the coil or the coils makes it possible to overcome the back pressure at the opening of the valve and the friction.
  • Such an electromagnetic control device has many advantages over the conventional camshaft system. It gives a lot more flexibility. It is simple and makes it easy to keep the valves in the closed or full open position. But its performance is limited.
  • the present invention aims in particular to provide a valve control device with its own actuator, acting on a single valve, responding better than those previously known to the requirements of practice. It aims more particularly to provide a device in which the energy necessary to compensate for the losses and to bring the valve in its fully open or closed position can be supplied over the entire stroke and not only at the end of the stroke, as is the case with a device in which significant forces are only created when a pallet approaches the closed position of the air gap of a ferromagnetic circuit. The invention also aims to obtain a better speed profile enabling the valve to land on its seat at low speed.
  • a valve control device with linear displacement along its axis between a closed position by pressing on a seat and an open position, provided with at least one closing spring, the said device comprising a actuator having a motor member connected to a thrust member on the valve in the opening direction by a linkage having at least one neutral point of irreversibility corresponding to the closing of the valve and having a return spring in a corresponding direction when the valve opens.
  • the motor member is rotary and drives an eccentric.
  • the linkage can then include a link placed obliquely to the axis of the valve, connecting the eccentric to the point of articulation of a toggle connecting a fixed point to the thrust member on the valve.
  • the return spring can then be constituted by a tension spring connecting the link to an anchor point and exerting an action in the direction of opening of the valve.
  • the non-linearity provided by the eccentric increases the potential energy gradient accumulated by the springs and consequently the inherent dynamics of the oscillator assembly. Since the energy necessary to compensate for losses due to friction and back pressure can be provided over most of the travel, the control is facilitated.
  • the motor-eccentric member assembly is generally associated with an electric motor provided with control electronics making it possible to angularly move the eccentric.
  • the engine can have very diverse natures. One can in particular use a motor with electronic commutation and permanent magnet, a motor with variable reluctance and possibly step by step.
  • control can also be provided to cause, at high engine speed and while seeking full opening, a continuous rotational movement of the eccentric during the opening and closing phases of the valve.
  • the return spring can be a mechanical spring, having a fixed or adjustable anchoring point. It is also possible to use an air spring advantageously with adjustable pressure. Using an air spring with adjustable pressure or a mechanical spring with adjustable anchoring point or adjustable stiffness, it is possible to adjust the balance position, i.e. the length from valve movement to from its closed position for which the potential energies of the closing spring and the return spring balance each other. In particular so that the valves are closed when stopped, the potential energy of the reverse spring can be canceled. Still other means can be used to achieve this result.
  • a device of the kind reported above has many advantages.
  • the irreversibility at least in the closed position, facilitates the maintenance in this position.
  • the noise is reduced, since a pallet has not come into abutment. It is easy to bring the valve to the closed position and maintain it; it is also easy to keep them, for example with the engine stopped, which creates an engine brake.
  • the invention eliminates the difficulty associated with the very short stroke over which control can be carried out in the case of an actuator with electromagnetic control of a pallet. More precise control is possible. Energy efficiency is improved. And the device can easily be provided to create a variable opening, in particular by modulating the potential energy of the opening spring, obtained for example either by displacement of an anchor point, or by use of a variable pressure in an air spring.
  • FIG. 1 shows the assembly consisting of a valve and its control device according to a first embodiment, in section along a plane passing through the axis of the valve and the action plane of the actuator;
  • - Figure 2 is a kinematic diagram of the control device of Figure 1; - Figure 3 is a sectional view along the line III-III of Figure 1; - Figure 4 is a diagram showing the variation, as a function of the displacement of the valve from its closed position, of the kinetic energy of the oscillating system and of the transition time.
  • the actuator shown in Figures 1 and 2 constitutes an assembly intended to be mounted on the cylinder head 12 of an engine.
  • Several devices are mounted side by side and each assigned to an engine valve.
  • the valve 14 proper has a conventional constitution. It comprises a support head on its seat and a valve stem on which is attached a support plate 16 for supporting a return spring 18 in the closing direction, which will be referred to below as a direct spring.
  • This spring bears on a fixed cup 20 placed on the cylinder head 12.
  • the valve stem is guided by a bush 22 integral with the cup 20.
  • the actuator of the device shown in FIG. 1 comprises a rotary motor 24 connected to an eccentric 26.
  • the motor can have any constitution provided that it allows rotation in both directions if it is desired to be able to perform a partial opening and that it makes it possible to determine its angular position with the aid of an electronic control 28 making it possible to produce a servo-control which is facilitated by the importance of the race on which the piloting can be carried out. It is only important that the motor control does not slow the movement of the assembly by absorbing kinetic energy. It can be completed by a position sensor 34 facilitating the control of the control in position of the motor 24.
  • the eccentric 26 shown in Figure 3 is constituted by a disc wedged on the shaft of the motor 24 and carrying a pivot 30 eccentric with respect to the axis of rotation. On this pivot is articulated a link 32 which remains permanently oblique with respect to the axis of the valve 14 which has the advantage of reducing the size and constituting a toggle.
  • the link 32 is connected by a toggle to a lever 36 for pushing the valve in the direction of opening.
  • This toggle joint consists of two arms 38 and 40.
  • the two arms are articulated to each other and to the link 32 by a pivot 42.
  • the arm 38 thus connects the pivot 42 to a point 44 of articulation on the lever 36.
  • the arm 40 connects the pivot 42 at a fixed point of articulation 46.
  • the assembly of the link and the arms thus constitutes a linkage with a toggle joint.
  • a return spring 48 in a direction corresponding to the opening of the valve is tensioned between the pivot 30 and an anchor point 50.
  • This anchor point is chosen so that the direction of the force exerted by the spring remains very close to the orientation of the rod both when the valve is closed and when it is in the fully open position indicated in dashes in Figure 2.
  • the position of this point may be immutable.
  • the location of the anchor point 50 can also be adjustable, in particular when it is desired to be able to cause a variable opening of the valve or an adjustment of the rest position.
  • the linkage thus formed has two dead points, for which a push or pull of the link cannot cause a rotation of the actuator.
  • One of these dead centers exists when the actuator is in the state shown in FIG. 1, that is to say when the valve is closed and the two arms in the extension of one another.
  • the other neutral point corresponds to the arrangement shown in dashes in Figure 2 (full opening of the valve).
  • the energy exchanges and displacements during the operation of a device of the kind shown in FIG. 1 have the appearance illustrated in FIG. 4.
  • FIG. 4 shows (curve in solid lines) that the kinetic energy Eci in a configuration with aligned springs and whose speed gradually decreases at the end of opening or closing symmetrically.
  • the dashed line which corresponds to the operation of a toggle system of the kind shown in FIGS. 1 and 2, shows that the kinetic energy is released more quickly from the closure, and with an amplitude greater than that l 'we find with the classic assembly (curve in solid line). As a result, the dynamics are increased, the valve opening is faster for the same spring characteristics.
  • the dashed curve shows the variation of the position as a function of time and in particular the fact that the impact speed of the valve is reduced compared to a different mounting. At low speed, the operation is as follows, starting from the state represented in FIG. 1, where a distribution clearance, not visible, remains between the lever 36 and the tail of valve.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)

Abstract

Le dispositif commande une soupape à déplacement linéaire suivant son axe entre une position de fermeture par appui sur un siège et une position d'ouverture, munie d'au moins un ressort de fermeture (18). Le dispositif comprend un actionneur ayant un organe moteur (26) relié à un organe (36) de poussée sur la soupape dans le sens de l'ouverture par une tringlerie (32-42) ayant au moins un point mort d'irréversibilité correspondant à la position de fermeture de la soupape et ayant un ressort (48) de rappel dans un sens correspondant à l'ouverture de la soupape.

Description

DISPOSITIF DE COMMANDE DE SOUPAPE A POINT MORT
La présente invention concerne les dispositifs permettant de déplacer chacun une soupape suivant l'axe de la soupape et comportant un actionneur qui lui est propre et agit sur une tige de poussée de soupape afin d'amener alternativement la soupape dans une position d'ouverture et une position de fermeture. L'invention trouve une application particulièrement importante dans la commande des soupapes d'un moteur à combustion interne, à allumage par étincelles ou par compression.
A l'heure actuelle, les soupapes de la plupart des moteurs à combustion interne sont actionnées par un arbre à cames entraîné par le moteur. Les vitesses d'ouverture et de fermeture des soupapes sont faibles lorsque le moteur est bas régime, ce qui est défavorable au remplissage des chambres de combustion.
On a déjà proposé des actionneurs électromagnétiques permettant de réduire les inconvénients ci-dessus, utilisant un effet d'électroaimant. L'actionneur comporte une palette en matériau ferromagnétique liée à une tige de poussée de soupape et déplaçable par au moins une bobine montée sur un circuit ferromagnétique entre deux positions stables définies par l'appui de la palette contre le circuit ferromagnétique. Des moyens de rappel élastique maintiennent au repos la soupape dans une position intermédiaire entre les positions d'ouverture complète et de fermeture. Un tel dispositif peut comporter un actionneur à une seule bobine (FR-A-2 784 222) ou à deux bobines à actions opposées (demande de brevet FR 98 1 1 670). Les moyens de rappel élastique sont constitués par un ressort ou plus fréquemment deux ressorts mécaniques hélicoïdaux ou par un ou des ressorts pneumatiques (demande de brevet FR 00 03111). L'ensemble soupape-ressort-palette constitue un système oscillant excité par alimentations périodiques alternées et ayant une fréquence propre, qui peut être ajustée en cas d'utilisation de ressorts pneumatiques. L'énergie apportée par la bobine ou les bobines permet de vaincre la contre-pression à l'ouverture de la soupape et les frottements. Un tel dispositif à commande électromagnétique présente de nombreux avantages par rapport au système classique à arbre à cames. Il donne beaucoup plus de souplesse. Il est simple et permet facilement de maintenir les soupapes en position de fermeture ou de pleine ouverture. Mais ses performances sont limitées. L'excitation d'une bobine ne crée une force d'attraction élevée que lorsque l'entrefer est très faible, de sorte que l'énergie doit être apportée sur une très faible partie de la course, d'où une commande délicate. Il est difficile d'arriver à un asservissement garantissant que la palette et la soupape arrivent à faible vitesse en butée, alors que cela est nécessaire pour réduire le bruit. Enfin, le caractère balistique du pilotage et la nécessité d'appliquer des forces sur une très faible portion de la course conduisent à une grande sensibilité aux évolutions des forces perturbatrices. Diverses améliorations (FR-A -2 784 222 et demandes de brevet FR 11 6670 et
00 0311) permettent de réduire les inconvénients ci-dessus, mais sans écarter totalement les causes fondamentales des difficultés.
La présente invention vise notamment à fournir un dispositif de commande de soupape à actionneur propre, agissant sur une seule soupape, répondant mieux que ceux antérieurement connus aux exigences de la pratique. Elle vise plus particulièrement à fournir un dispositif dans lequel l'énergie nécessaire pour compenser les pertes et amener la soupape dans sa position de pleine ouverture ou de fermeture peut être fournie sur l'ensemble de la course et non pas seulement en fin de course, comme c'est le cas avec un dispositif dans lequel des forces importantes ne sont créées que lorsqu'une palette approche de la position de fermeture de l'entrefer d'un circuit ferromagnétique. L'invention vise également à obtenir un meilleur profil de vitesse permettant d'arriver à un atterrissage de la soupape sur son siège à vitesse faible.
Elle propose notamment dans ce but un dispositif de commande de soupape à déplacement linéaire suivant son axe entre une position de fermeture par appui sur un siège et une position d'ouverture, munie d' au moins un ressort de fermeture, le dit dispositif comprenant un actionneur ayant un organe moteur relié à un organe de poussée sur la soupape dans le sens de l'ouverture par une tringlerie ayant au moins un point mort d'irréversibilité correspondant à la fermeture de la soupape et ayant un ressort de rappel dans un sens correspondant à l'ouverture de la soupape. Dans un mode avantageux de réalisation, l'organe moteur est rotatif et entraîne un excentrique. La tringlerie peut alors comporter une biellette placée obliquement par rapport à l'axe de la soupape, reliant l'excentrique au point d'articulation d'une genouillère reliant un point fixe à l'organe de poussée sur la soupape. Le ressort de rappel peut alors être constitué par un ressort de traction reliant la biellette à un point d'ancrage et exerçant une action dans le sens de l'ouverture de la soupape.
La non-linéarité apportée par l'excentrique augmente le gradient d'énergie potentielle accumulée par les ressorts et en conséquence la dynamique propre de l'ensemble oscillateur. Etant donné que l'énergie nécessaire pour compenser les pertes dues au frottement et à la contre-pression peut être apportée sur la majeure partie de la course, l'asservissement est facilité.
L'ensemble organe moteur-excentrique est généralement associé à un moteur électrique muni d'une électronique de commande permettant de déplacer angulairement l'excentrique. Le moteur peut avoir des natures très diverses. On peut notamment utiliser un moteur à commutation électronique et à aimant permanent, un moteur à réluctance variable et éventuellement pas-à-pas.
En provoquant un mouvement angulaire alternatif de l'excentrique, de part et d'autre de l'orientation correspondant à la fermeture de la soupape, il est possible de régler aisément la course d'ouverture de la soupape, c'est-à-dire de réaliser une ouverture variable. Cette disposition conserve le stockage d'énergie potentielle dans les ressorts de rappel à la fermeture et à l'ouverture qui constitue un intérêt des systèmes antérieurs. De plus la commande peut être également prévue pour provoquer, à régime élevé du moteur et alors qu'on recherche une pleine ouverture, un mouvement de rotation continu de l'excentrique pendant les phases d'ouverture et de fermeture de la soupape.
Le ressort de rappel peut être un ressort mécanique, ayant un point d'ancrage fixe ou ajustable. On peut également utiliser un ressort pneumatique avantageusement à pression réglable. A l'aide d'un ressort pneumatique à pression réglable ou d'un ressort mécanique à point d'ancrage réglable ou à raideur réglable, il est possible d'ajuster la positon d'équilibre, c'est-à-dire la longueur du déplacement de la soupape à partir de sa position de fermeture pour laquelle les énergies potentielles du ressort de fermeture et du ressort de rappel s'équilibrent. Notamment pour que les soupapes soient fermées à l'arrêt, on peut annuler l'énergie potentielle du ressort inverse. D'autres moyens encore peuvent être utilisés pour atteindre ce résultat. Un dispositif du genre rapporté ci-dessus présente de nombreux avantages.
L'irréversibilité, au moins dans la position de fermeture, facilite le maintien dans cette position. Le bruit est réduit, puisqu'il n'y a pas venue en butée d'une palette. Il est facile d'amener la soupape en position fermée et de la maintenir ; il est également facile de les maintenir, par exemple le moteur à l'arrêt, ce qui crée un frein moteur. Du point de vue du rendement énergétique, l'invention écarte la difficulté liée à la très faible course sur laquelle peut s'effectuer le pilotage dans le cas d'un actionneur à commande électromagnétique d'une palette. Un pilotage plus précis est possible. Le rendement énergétique est amélioré. Et le dispositif peut facilement être prévu pour créer une ouverture variable, notamment par modulation de l'énergie potentielle du ressort d'ouverture, obtenue par exemple soit par déplacement d'un point d'ancrage, soit par utilisation d'une pression variable dans un ressort pneumatique.
On conserve par ailleurs intégralement le caractère d'oscillateur d'un système à palette, qui permet de récupérer l'énergie cinétique des pièces en mouvement. Enfin, comme indiqué plus haut, la non-linéarité apportée par la constitution en double genouillère résultant du montage oblique et de l'excentrique augmente le gradient d'énergie potentielle et la dynamique propre de l'oscillateur.
Les caractéristiques ci-dessus ainsi que d'autres apparaîtront mieux à la lecture de la description qui suit de modes particuliers de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemples non limitatifs. Le description se réfère aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels :
- la figure 1 montre l'ensemble constitué d'une soupape et de son dispositif de commande selon un premier mode de réalisation, en coupe suivant un plan passant par l'axe de la soupape et le plan d'action de l'actionneur ;
- la figure 2 est un schéma cinématique du dispositif de commande de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue en coupe selon la ligne lll-lll de la figure 1 ; - la figure 4 est un diagramme montrant la variation, en fonction du déplacement de la soupape à partir de sa position de fermeture, de l'énergie cinétique du système oscillant et du temps de transition.
L'actionneur montré en figures 1 et 2 constitue un ensemble destiné à être monté sur la culasse 12 d'un moteur. Plusieurs dispositifs sont montés côte à côte et chacun affecté à une soupape du moteur.
La soupape 14 proprement dite a une constitution classique. Elle comporte une tête d'appui sur son siège et une queue de soupape sur laquelle est rapportée un plateau 16 d'appui d'un ressort 18 de rappel dans le sens de la fermeture, qu'on qualifiera par la suite de ressort direct. Ce ressort prend appui sur une coupelle fixe 20 placée sur la culasse 12. Dans le mode de réalisation représenté, la queue de soupape est guidée par une douille 22 solidaire de la coupelle 20.
L'actionneur du dispositif représenté sur la figure 1 comporte un moteur rotatif 24 relié à un excentrique 26. Le moteur peut avoir n'importe quelle constitution à condition qu'il permette une rotation dans les deux sens si l'on souhaite pouvoir réaliser une ouverture partielle et qu'il permette de déterminer sa position angulaire à l'aide d'une électronique de commande 28 permettant de réaliser un asservissement qui est facilité par l'importance de la course sur laquelle peut être réalisé le pilotage. Il est seulement important que la commande du moteur ne freine pas le déplacement de l'ensemble en absorbant de l'énergie cinétique. Il peut être complété par un capteur de position 34 facilitant l'asservissement de la commande en position du moteur 24.
L'excentrique 26 représenté en figure 3 est constitué par un disque calé sur l'arbre du moteur 24 et portant un pivot 30 excentré par rapport à l'axe de rotation. Sur ce pivot est articulé une biellette 32 qui reste en permanence oblique par rapport à l'axe de la soupape 14 ce qui a l'intérêt de réduire l'encombrement et constituant une genouillère.
La biellette 32 est reliée par une genouillère à un levier 36 de poussée de la soupape dans le sens de l'ouverture . Cette genouillère est constituée de deux bras 38 et 40. Les deux bras sont articulés l'un à l'autre et à la biellette 32 par un pivot 42. Le bras 38 relie ainsi le pivot 42 à un point 44 d'articulation sur le levier 36. Le bras 40 relie le pivot 42 à un point d'articulation fixe 46. L'ensemble de la biellette et des bras constitue ainsi un tringlerie à genouillère.
Un ressort 48 de rappel dans un sens correspondant à l'ouverture de la soupape, dit ressort inverse, est tendu entre le pivot 30 et un point d'ancrage 50. Ce point d'ancrage est choisi de façon que la direction de la force exercée par le ressort reste très proche de l'orientation de la biellette aussi bien lorsque la soupape est fermée que lorsqu'elle est dans la position de pleine ouverture indiquée en tirets sur la figure 2. La position de ce point peut être immuable. L'emplacement du point d'ancrage 50 peut également être ajustable, notamment lorsque l'on souhaite pouvoir provoquer une ouverture variable de la soupape ou un ajustement de la position de repos.
La tringlerie ainsi constituée présente deux points morts, pour lesquels une poussée ou traction de la biellette ne peut provoquer une rotation de l'actionneur. L'un de ces points morts existe lorsque l'actionneur est dans l'état représenté sur la figure 1 , c'est-à-dire lorsque la soupape est fermée et les deux bras dans le prolongement l'un de l'autre. L'autre point mort correspond à la disposition montrée en tirets sur la figure 2 (pleine ouverture de la soupape).
Les échanges d'énergie et déplacements lors du fonctionnement d'un dispositif du genre montré en figure 1 ont l'allure illustrée en figure 4.
La figure 4 montre (courbe en traits pleins) que l'énergie cinétique Eci dans une configuration à ressorts alignés et dont la vitesse se réduit progressivement lors de la fin d'ouverture ou de fermeture de façon symétrique.
La ligne en traits mixtes, qui correspond au fonctionnement d'un système à genouillère du genre montré en figures 1 et 2, montre que l'énergie cinétique se libère plus rapidement à partir de la fermeture, et avec une amplitude supérieure à celle que l'on trouve avec le montage classique (courbe en trait plein). En conséquence, la dynamique est accrue, l'ouverture de la soupape est plus rapide pour les mêmes caractéristiques de ressort. La courbe en tirets montre la variation de la position en fonction du temps et notamment le fait que la vitesse d'impact de la soupape est réduite par rapport à un montage différent. A faible vitesse, le fonctionnement est le suivant, à partir de l'état représenté en figure 1 , où un jeu de distribution, non visible, subsiste entre le levier 36 et la queue de soupape. Dès le début de rotation de l'excentrique, les actions combinées du ressort inverse 48 et du moteur d'entraînement de l'excentrique provoquent l'appui du levier sur la queue de soupape et l'entraînement de celle-ci dans le sens de l'ouverture contre l'action du ressort de fermeture qui accumule de l'énergie potentielle. Le mouvement se poursuit ainsi jusqu'au point mort opposé, correspondant à la pleine ouverture qui est maintenue pendant le temps nécessaire sans que le moteur d'entraînement de l'excentrique n'ait à exercer une force de maintien appréciable du fait du caractère irréversible de la tringlerie. Puis le moteur est de nouveau commandé pour ramener la tringlerie dans l'état montré en figure 1. A vitesse plus élevée, qui exige des vitesses d'ouverture et de fermeture de soupape également élevée, le système fonctionne à la résonance pour un choix approprié des paramètres mécaniques.
Si on souhaite une ouverture partielle de la soupape, notamment aux faibles charges et faibles vitesses, on utilisera un fonctionnement alternatif du moteur avec la présence d'un seul point mort.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de commande de soupape à déplacement linéaire suivant son axe entre une position de fermeture par appui sur un siège et une position d'ouverture, munie d'au moins un ressort de fermeture (18), le dit dispositif comprenant un actionneur ayant un organe moteur (26) relié à un organe (36) de poussée sur la soupape dans le sens de l'ouverture par une tringlerie (32 -42) ayant au moins un point mort d'irréversibilité correspondant à la position de fermeture de la soupape et ayant un ressort (48) de rappel dans un sens correspondant à l'ouverture de la soupape.
2. Dispositif suivant la revendication 1 , caractérisé en ce que l'organe moteur est rotatif et est équipé d'un excentrique.
3. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la tringlerie comporte une biellette (32) placée obliquement par rapport à l'axe de la soupape, reliant l'excentrique au point d'articulation d'une genouillère reliant un point fixe (46) à l'organe de poussée sur la soupape et en ce que le ressort de rappel est constitué par un ressort reliant la biellette à un point d'ancrage (50) et exerçant une action dans le sens de l'ouverture.
4. Dispositif suivant la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que l'excentrique est associé à un moteur électrique muni d'une électronique de commande (28) et permettant de déplacer angulairement l'excentrique.
5. Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le moteur électrique est un moteur à aimant permanent à commutation électronique ou à moteur à reluctance variable.
6. Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que l'électronique de commande est prévue pour provoquer un mouvement angulaire alternatif de l'excentrique, de part et d'autre de l'orientation correspondant à la fermeture de la soupape, permettant une ouverture variable.
7. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le ressort de rappel est à raideur réglable.
8. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le ressort de rappel est à point d'ancrage réglable.
9. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le ressort de rappel est un ressort pneumatique à pression réglable.
10. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé par des moyens permettant de régler la position d'équilibre de la soupape à partir de sa position de fermeture pour laquelle les énergies potentielles du ressort de fermeture et du ressort de rappel s'équilibrent.
11. Dispositif suivant la revendication 10, caractérisé en ce que la position d'équilibre correspond à la fermeture de la soupape.
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