Brevet FR2008669A1 — publié le 19700123

La présente invention concerne un élément compensateur de jeu i réglage hydraulique automatique pourla commande des soupapes des moteurs à combustion interne à pistons, qui est composé de deux parties guidées l'une dans l'autre et déplaçables longitudinalement, savoir une partie de piston intérieure et une partie de cylindre extérieure renfermant entre elles une chambre de pression qui est reliée par l'intermédiaire d'une soupape de retour avec une pré-chambre q;Lii reçoit l'huile de giclage à pression nulle. On connut déjà des éléments compensateuisde jeu de ce type dans de nombreuses formes de réalisations. La pratique a montré que, pour le fonctionnement des éléments de ce genre, la construction de la soupape de retour est d'une extrême importance. Dans les éléments compensateurs de jeu déjà connus, on utilisait des soupapes à billes ou à plateau. Le corps de soupape était rappelé par ressort ou encore laissé libre sans sollicitation élastique. Dans ce dernier cas, on le logeait simplement dans une cage qui admettait une certaine course de la soupape. On a constaté que la longueur de la course possible de la soupape constitue justement un paramètre décisif pour la perfection du fonctionnement de ces éléments compensateurs. il est connu que, en raison de la course de fermeture que le corps de soupap g oit nécessairement parcourir, les soupapes de ce type se ferment toujours avec un léger retard. Pendant ce temps, la partie piston de l'élément compensateur peut s'enfoncer d'une certaine distance. Pour une construction donnée de la came de commande dA mécanisme de la soupape, ce phénomène n'est pas un inconvénient mais, au contraire, il est recherché. Par contre, lorsque cet enfoncement du piston excède une valeur déterminée, ceci a pour conséquence que la soupape correspondante du moteur se soulève de son siège sur une petite distance.Le degré de remplissage du cylindre correspondant du moteur en est amoindri et la puissance du moteur réduite. Dans les cas particulièrement défavorables, il peut même se produire que, si la course de la soupape de retour pendant la fermeture de la soupape est trop grande, il reflue de la chambre de pression à la pré-chambre une quantité d'huile tellement importante que, au cours du prochain mouvement d'ouverture de la soupape-retour, il n'est plus possible, en raison de la briéveté du temps disponible, en particulier pour les grandes vitesses de rotation du moteur, de refouler dans la chambre de pression la quantité -d'huile nécessaire pour remplir à nouveau cette chambre. Or, aux grandes vitesses de rotation, le rapport entre la surfaceeffective du piston intérieur ét la surface de la section de passage libérée par la- soupape présente une importance particulierement grande. Lorsque le moteur travaille à très grade de vitesse dans la région dite deaffolement des soupapes, les liaisons de transmission des forces dans la timonerie -de commande des soupapes disparaissent. Le corps de la soupape de retour se soulève de son siège sous lteffetode chocs violents. Dans le cas des corps de soupape rappelées par ressorts, les forces d' inertie peuvent titre surmontées par la force du ressort.Dans le cas des corps de soupape sans ressort, qui sont logées dans une cage, les déplacements incontrôlables du corps de la soupape sont encore aggravés par le fait que seule la pression de lthuile continue dans la chambre de pression s'oppose à ces dé plaanents. Il peut donc se produire que, aux grandes vitesses de rotation, le corps de la soupape puisse même têtre temporairement soulevé de son siège au cours de la cours de la course de la soupape. toutefois, ceci esse un un obstacle à la perfection du fonctionnement de la soupape/Tetour. parce que, à ce moment l'huile peut refluer de la chambre de pression dans la préchambre.Ce phénomène a un effet particulièrement désavantageux dans le cas des éléments compensateurs de jeu, dans laques la pré-chambre est alimentée par l'huile de giclage à pression nulle. L'huile qui passe de la chambre de pression à la préchambre s'échappe alors dans l'atmosphère libre en traversant la chambre de pression et entraîne également avec elle l'huile qui se trouvait dans la pré-chambre. A ce moment, l'air peut pénétrer jusque dans la chambre de pression et perturber le fonction nement de l'élément compensateur. Ce phénomène ne peut pas étre supprimé, mime dans le cas des corps de soupape à ressort, par un renforcement de la force du ressort. En effet, aux petites vitesses, la soupape de retour ne serait plus capable de fonctionner parce que, ainsi qu'il est connu, la soupape de retour doit ouvrir la communication de la pré-chambre à la chambre de pression dès que la pression interne de la chambre de pression est tombée au niveau de la pression interne de la pré-chambre.On est donc conduit à chercher à atténuer par des mesures appropriées les effets qui sont provoqués, aux grandes vitesses, par les mouvements ineon tablés du corps de la soupape de retour des éléments compensateurs de jeu hydrauliques L'invention a pour but de réaliser la soupape de retour d'un élément compensateur de ce type sous une forme capable d'éliminer les Inconvénients des éléments compensateurs déjà connus et à permettre à l'élément de travailler de façon satisfaisante, même aux grandes vitesses de rotation du moteur.Suivant l'invention, le problème est résolu par le fait que a - le rapport entre le diamètre moyen du siège de la soupape et la hauteur dont le corps de la soupape de retour se soulève de son siège est supérieure à 20, et b - le rapport entre la surface utile du piston intérieur et la surface de la section du passage qui peut entre libérée par la soupape est supérieur à 100. Les expériences pratiques ont montré que, si l'on respecte ces rapports, on a la garantie que le retard avec lequel la soupape de retour se ferme n'atteint pas de valeurs inadmissibles et que, même aux très grandes vitesses de rotation du moteur, l'élément compensateur travaille encore de façon satisfaisante. La description qui va suivre, en référence aux dessins annexés, qui sont donnés uniquement à titre d'exemples, fera mieux comprendre comment l'invention peut étre réalisée. Sur ces dessins, la figure 1 montre la disposition d'un élément compensateur de jeu hydraulique dans une timonerie de commande de soupa pe à arbre à cames en tête les figures g et 3 sont des représentations schématiques de deux formes différentes de réalisation de soupapes de retour. Dans le mécanisme représenté sur la figure 1, l'élément compensateur de jeu 1 est monté dans le carter 2 du moteur et seit d'appui pour le levier de commande 3. Ce levier 3 subit en 4 l'action de la came 5 et agit à son tour sur la tige 6 de la soupape. L'élément compensateur 1 est composé de la partie extérieure 7 dans laquelle la partie intérieure 8 est guidée en translation longitudinale. Les deux parties renferment entre elles la chambre de pression -9 qui contient un ressort de compression 10 tendant à écarter les deux parties 1une de l'autre.Ban la partie intérieure 8 est formée une pré-chambre il qui se prolonge jusque dans la partie 12 présentant elle-même une tête sphérique. L'huile refoulée par la came 5 ou qui su écoule de la paroi du carter non représenté, qui entoure les éléments de commande considérés, tombe dans le perçage 13 formé dans le levier 3. Ce perçage débouche dans un autre perçage 14 qui mène à la pré-chambre 11. De là, l'huile peut parvenir, à travers la soupape de retour 15, dans la chambre de pression 9. Un perçage 16 pratiqué dans la paroi de la partie intérieure 14 renvoie dans la pré-chambre l'huile qui provient de la fente formée entre les deux parties 7 et 8. Sur la figure 2, on a représenté schématiquement une soupape de retour comportant une bille comie-corpa de soupape et qui correspond à la soupape 15de la figure 1. Dans le bottier 17 est prévu un siège de soupape 18 qui coopère avec la bille 19. En face du siège 18 est prévue une butée 20 qui limite la course de la bille 19. Le diamètre moyen du siège de soupape est désigné par la référence dm et la hauteur dont la bille 19 peut s'écarter du siège 18 porte la référence h, ces dimensions sont calculées comme indiqué dans la revendication. Sur la figure 3, ona représenté une soupape de retour comportant un corps de soupape constitué par une plaque; te, dans lequel la plaquette 21, formant plateau de soupape, remplace la bille. Les dimensions correspondent également aux spécifications de la revendication. La présente invention n'est nullement limitée à l'exemple d'exécution représenté sur la figure 1, lequel cons- titube un élément statique. Elle peut au contraire s'appliquer aux éléments compensateurs de jeu hydrauliques qui sont montés en un -autre point d'une timonerie de commande de soupapes. R E V E N D I C A 2 I O N Elément compensateur de jeu à réglage hydraulique automatique pour la commande des soupapes des moteurs à combustion interne à pistons, qui est- composé de deux parties guipées l'une dans l'autre et déplaçables longitudinarement savoir une partie de piston intérieure et une partie de cylindre extérieure, ces parties renfermant entre elles une chambre de pression qui est reliée par l'intermédiaire d'une soupape de retour à une pré-chambre qui reçoit l'huile de giclage à pression nulle-, caractérisé en ce que le rapport entre le diamètre moyen du siège de soupape et la hauteur dont le corps de la soupape de retour se soulève de son siège est supérieur à 20, et le rapport entre la section effective de la partie de piston intérieure et la surface de la section du passage qui peut etre libérée par la soupape est supérieur à 100.