Brevet FR2018819A1 — publié le 19700626

L'invention se rapporte à des perfectiounements aux moteurs à combustion interne et plus particulièrement aux éléments de commande des soupapes dans les moteurs à quatre temps. On sait communément que l'un des facteurs de rendement dans les moteurs de ce type réside dans le volume de mélange combustible entrant dans le cylindre ainsi que dans la quantité de gaz biglés qui est évacuée de la chambre de combustion pendant le temps de l'échappement. La situation idéale est d'obtenir les meilleurs indices possibles pour ces deux opérations, mais ce n'est jamais atteint. On peut prendre, comme on le fait habituellement, diverses mesures pour s'approcher au moins d'aussi près que possible des conditions optimales, ces mesures allant d'un polissage de toutes les surfaces en contact avec les courants des gaz d'admission et d'échappement jusqu'à l'étude de profils de cames les plus efficaces pour obtenir une programmation appropriée pour la levée des soupapes et une ouverture maximale des soupapes, en d'autres termes pour améliorer le diagramme du moteur étudié. Si on considère la large gamme de vitesses dans laquelle doit fonctionner un moteur, principalement un moteur de voiture, il apparait clairement qu'un diagramme qui convient pour certaines vitesses du moteur ne satisfait plus aux mêmes exigences pour une autre gamme de vitesses et par suite on adopte toujours un compromis en aboutissant à un diagramme moyen et on choisit sur ces bases les éléments utilisés dans la construction du moteur et de ses parties constitutives.Cette solution limite la vitesse maximale du moteur au-dessus de laquelle les soupapes tendent~ à "flotter", clest-à-dire à ne pas revenir sur leurs sièges et, m8me si ce retour s'effectue, on n'obtient ras un-remplissage et une évacuation convenables de la chambre de combustion, de sorte qu'on observe une diminution soudaine de puissance due à dea fuites dans le premier cas et à une combustion imparfaite dans le second cas. Dans les moteurs ayant des soupapes en teste et un arbre à cames latéral, l'entraînement de celui-ci est transmis aux soupapes au moyen de tiges de poussée qui actionnent des leviers ou culbuteurs montés sur un axe situé en tête du moteur. Ces tiges de poussée reposent librement par leurs extrémités inférieures sur des poussoirs intermédiaires situés au-dessus des cames et d'une forme cylindrique en partie creuse avec un siège concave servant d'appui @@@@@@@@ @@@trémité de la tige de poussée associée qui à son tour présente une surface convexe.Chaque 1o1ssir est placé dans un logement convenable da corps du moteur qui guide ses mouvements axiaux quand le poussoir est actionné par la came associée. D'après ce qui précède, on voit que, quand les éléments constitutifs d'un moteur ont déjà été calculés et que leurs dimensions ont été choisies, il devient très difficile de modifier l'un d'eux pour obtenir plus de rendement sans introduire de profonds changements dans l'arbre à cames, dans les leviers ou dans les soupapes elles-m8mes. C'est pourquoi la présente invention consiste en un dispositif capable de résoudre les problèmes exposés ci-dessus et pouvant autre incorporé à tout moteur à quatre temps et particulib- rement à ceux ayant des soupapes en tête sans nécessiter un changement structural de ses parties constitutives. Le dispositif comprend essentiellement un poussoir creux à l'intérieur duquel est placée unie pièce coulissante recevant la tige de poussée associée, cette pièce reposant sur une extrémité d'un petit levier placé pour pivoter à l'intérieur du poussoir tandis que l'autre extrémité de ce levier bute contre une pièce de butée fixée sur la paroi latérale du guide de poussoir dans le corps du moteur. D'après ce qui précède, on peut voir que, grâce à l'ensem- ble décrit, on obtient sur la tige -de poussée une action différentielle qui assure une levée plus grande des soupapes à l'écart de leurs sièges et par suite un meilleur remplissage et un meilleur vidage du cylindre. Selon des essais appropriés effectués avec le dispositif. de l'invention, on atteint une augmentation d'environ 30 % du volume de gaz admis par rapport aux conditions normales du moteur, ce qui aboutit à une augmentation proportionnelle de la puissanee. On décrira maintenant l'invention plus en détails pour deux formes d'exécution, en référence au dessin annexé dans lequel ; la figure 1 montre en coupe longitudinale une forme d'exécution du dispositif selon. l'invention ; la figure 2 est une coupe transversale selon le plan A-A de la figure 1 la figure 3 est une coupe transversale selon le plan B-3 de la figure 1 ; et la figure 4 montre en coupe longitudinale une forme d'exécution préférée. Dans toutes ces figures, les mêmes chiffres de référence désignent des parties identiques ou équivalentes et on se réfèrera aux quatre figures dans la description qui suit. Le dispositif comprend essentiellement un poussoir creux 1 de forme cylindrique, fermé à une extrémité et reposant sur une came 2 montée sur l'arbre 3. le corps du poussoir présente une rainure longitudinale 4 s'étendant le long de partie creuse et recevant une pièce de butée allongée 5 qui présente une partie saillante 6 logée dans un évidement de la paroi interne du guide 7 du poussoir, ce guide faisant habituellement partie du corps du moteur. La rainure 4 ne communique avec la partie creuse du poussoir 1 qu'à sa partie inférieure et le trou allongé ainsi formé occupe approximativement un quart de la longueur de la dite rainure. A travers cette ouverture passe une extrémité d'un levier coudé 8 placé à l'intérieur du poussoir et monté pour pivoter sur un axe transversal 9, tandis que l'autre extrémité de ce levier 8 bute contre la base d'une pièce coulissante 10 montée pour coulisser à l'intérieur de la partie creuse du poussoir 1 et servant d'appui à l'extrémité d'une tige de poussée associée 11 de type traditionnel dont l'autre extrémité actionne les leviers ou culbuteurs actionnant les soupapes en tête. La base de la pièce mobile doit être de preférence convexe ou présenter au moins une partie en forme de dôme 12, comme on le voit sur les figures, ou encore entre de toute autre forme convenable pour permettre une action convenable du levier 8. On a ainsi complété la description de la structure du dispositif de l'invention dont on exposera maintenant les caractéristiques de fonctionnement . quand l'arbre à cames 3 tourne, la came 2 considérée agit sur la base du poussoir 1 qui amorce son mouvement ascendant tandis qu'en mEme temps une extrémité du levier 8 rencontre l'extrémité inférieure de la pièce de butée 5 et que ce levier tourne sur llaxe 9 de telle sorte que son autre extrémité pousse la pièce coulissante 10 vers le haut le long de la partie creuse du poussoir 1, ce qui communique à la tige de poussée 11 une impulsion additionnelle qui aboutit finalement à une plus grande levée de la soupape associée. Quand la course de montée du levier 2 est achevée, le ressort de la soupape de moteur repousse vers le bas la tige de poussée 11 qui agit à son tour sur la pièce coulissante 10 et, par l'intermédiaire de l'axe 9, maintient la base du poussoir 1 en contact avec la came 2. Il est évident, d'après ce qui précède, que le dispositif donne des avantages notables quand il est appliqué à des moteurs à quatre temps. Le mouvement différentiel obtenu par ce dispositif a pour effet que, quand le piston effectue sa course descendante pour le temps d'admission, la soupape d'admission est plus ouverte et que par suite un plus grand volume de mélange combustible pénètre dans le cylindre en donnant un indice de compression plus grand pour le temps suivant. Une caractéristique analogue se présente pendant le temps d'échappement, car la soupape correspondante se soulève de son siège à une plus grande distance pendant la plus grande partie du temps d'échappement, ce qui permet une évacuation presque totale du cylindre. La principale caractéristique de fonctionnement améliorée par ltinvention, et l'une qui distingue le présent dispositif de tous les dispositifs semblables connus, réside précisément dans le fait que son fonctionnement est indépendant des conditions de travail du moteur, de sorte que l'augmentation de volume pendant le temps d'admission ainsi que-l'évacuation du cylindre restent pratiquement les mêmes pour toute vitesse du moteur. Il est évident que la durée pendant laquelle les soupapes restent ouvertes sera comme toujours le facteur déterminant de ces phases de travail, mais l'augmentation favorable pendant l'admission, ainsi que la vitesse de vidage, seront maintenues proportionnellement pour toute vitesse du moteur. R E V E N D I C A T i O N S. 1. Dispositif de commande des soupapes pour moteurs à combustion interne, particulièrement pour moteurs du type à quatre temps, comprenant un poussoir creux qui sert de logement à une pièce coulissante servant d'appui à la tige de poussée correspondante, la base de la pièce coulissante reposant contre une extrémité d'un levier qui est monté sur un axe situé transversalement à l'intérieur du dit poussoir tandis que l'autre extrémité du dit levier rencontre, à travers une ouverture de la paroi du dit poussoir, - une butée placée dans la paroi du guide traditionnel de poussoir. 2. Dispositif pour la commande de soupapes selon la revendication 1, dans lequel le poussoir présente au moins une rainure longitudinale externe dont la partie inférieure est ouverte vers la partie creuse du poussoir, la dite rainure recevant une pièce de butée allongée qui est montée sur la paroi du guide de poussoir et dont l'extrémité inférieure bute contre l'extrémité du dit levier qui passe à travers la dite ouverture. 3. Dispositif pour la commande de soupapes selon la revendication 1, dans lequel la base de la pièce mobile est de forme convexe ou présente au moins une partie légèrement en forme de dôme sur la trajectoire de l'extrémité du levier, celui-ci étant arrondi au moins à l'une de ses extrémités.