Brevet FR2270443A1 — publié le 19751205

La présente invention, due à la collaboration de Monsieur Jean-Pierre CALVIAC, se rapporte à un mécanisme permettant de modifier le réglage de la distribution d'un moteur à combustion interne en fonction de certains paramètres de fonctionnement. Dans un moteur à combustion interne à distribution par soupapes, le calage de l'ouverture et de la fermeture des soupapes d'admission et d'échappement est déterminé de façon à réaliser un compromis plus ou moins acceptable, quelles que soient les conditions de fonctionnement du moteur. Mais, comme tout compromis, celui-ci ne permet pas d'obtenir, dans tous les cas d'utilisation du moteur, les conditions conduisant au meilleur rendement et à la production minimale de gaz nocifs. C'est pourquoi on a déjà proposé des dispositifs qui assurent une modification du réglage de la distribution en fonction de certains paramètres de fonctionnement du moteur. I1 existe notamment des dispositifs qui assurent un déphasage angulaire de l'arbre à cames par rapport.:au vilebrequin. De tels dispositifs entralnent.un décalage égal de l'ouverture et de la fermeture de chaque soupape, mais ils ne permettent pas de faire varier la fraction du cycle pendant laquelle chaque soupape est ouverte. L'amélioration obtenue est alors nettement insuffisante. C'est pourquoi on a proposé des dispositifs de ce genre comportant deux arbres à cames distincts, l'un pour l'ouverture, l'autre pour la fermeture. Malheureusement, de telles solutions sont alors complexes et chères. I1 existe d'autres dispositifs dans lesquels l'arbre à cames peut subir un déplacement axial, les cames ayant un profil en long évolutif. On peut alors agir à volonté sur le calage de l'ouverture et de la fermeture de chaque soupape, mais aussi sur leur course, ce dernier point permettant notamment de provoquer un certain laminage du mélange introduit dans les cylindres pour favoriser son homogénéisation. Pour provoquer le déplacement axial de l'arbre à cames, on peut alors avoir recours à une commande hydraulique, en utilisant l'huile de lubrification du moteur dont on fait agir la pression sur un piston solidaire de 11 arbre à cames. L'invention se rapporte à ce dernier type de mécanisme pour lequel elle fournit une solution particulièrement simple et bon marché. Elle a donc pour objet un mécanisme de distribution pour moteur à combustion interne dont chaque cylindre est pourvu de soupapes d'admission et d'échappement, lesdites soupapes étant actionnées par un arbre à cames entrains en rotation par le vilebrequin du moteur, l'arbre à cames étant monté coulissant dans ses paliers de support et étant pourvu de cames à profil axial évolu- tif, une des extrémités de l'arbre à cames étant solidaire d'un piston déplaçable dans un cylindre fixe à l'encontre de l'action d'un ressort de rappel, la chambre définie entre le piston et le cylindre étant alimentée en fluide sous pression et communiquant avec un conduit d'évacuation dudit fluide,un dispositif obturateur, commandé par un paramètre de fonctionnement du moteur, étant prévu sur le conduit d'évacuation, caractérisé en ce que ledit piston est constitué par un tourillon de l'arbre à cames, tandis que le cylindre est constitué par le palier de support du tourillon. D'autres caractéristiques de l'invention apparaitront au cours de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple et dans lesquels la Fig. 1 est une vue partielle d'un arbre à cames d'un moteur à combustion interne équipé du mécanisme selon l'invention la Fig. 2 est une coupe partielle suivant la ligne 2-2 de la Fig. 1 ; et la Fig. 3 est une vue analogue à celle de la Fig. 1, montrant l'arbre à cames déplacé par le mécanisme suivant l'invention. Sur la Fig. 1, on voit une extrémité d'un arbre à cames 1 portant un tourillon 2 tournant-dans un palier 3 ménagé dans la culasse 4 d'un moteur. L'arbre à cames est également supporté et guidé,de façon connue, par d'autres tourillons et d'autres paliers non représentés. Au-delà du tourillon 2, l'arbre à cames 1 est prolongé par une partie cylindrique 5, une partie cannelée 6, une partie c8nique 7 et une partie filetée 8. Un pignon 9, entraîné de façon habituelle par le vilebrequin du moteur (non représenté), comporte un moyeu 10 qui tourillonne dans le palier 3. Dans ce pignon, sont ménagés un alésage intérieur 11 qui coopère avec la partie cylindrique 5 de l'arbre à cames, et un alésage intérieur cannelé 12 qui coopère avec la partie cannelée 6 de l'arbre à cames. Le moyeu 10 du pignon comporte une gorge dans laquelle s'engage une cale 13, en forme de fourche, fixée sur la culasse 4 par une vis 14. Cette cale a pour rôle d'immobiliser axialement le pignon 9. Sur la partie cônique 7 de l'arbre à cames 1, est bloquée, par un écrou 15, une bague 16 et un ressort 17 est comprimé entre cette bague 16 et le pignon 9. L'arbre à cames porte, d'autre part, des cames telles que 18 et 19 qui présentent profil en long évolutif. Sur la came 18, s'appuie un galet 20 porté par une extrémité d'un culbuteur 21 monté oscillant sur un axez22. L'autre extrémité de ce culbuteur coopère avec la queue d'une soupape, par exemple d'admission,non représentée. Sur la came 19, s'appuie un galet 23 porté par une extrémité d'un culbuteur 24 monté oscillant sur l'axe 22. L'autre extrémité 25 de ce culbuteur coopère avec la queue d'une soupape, par exemple d'échappement non représentée. L'axe 22 des culbuteurs est fixé dans des supports tels que 26, eux-mêmes fixés ourla culasse 1. Ainsi qu'il est bien connu, cet axe 22 est creux, son évidement central 27, alimenté en huile sous pression par la pompe du moteur, faisant office de canal de graissage des culbuteurs et des paliers de l'arbre à cames. C'est ainsi que le palier 3 reçoit l'huile sous pression provenant du canal 27, par des orifices 28 et 29. Suivant l'invention, l'orifice 28 communique, par un étranglement 30 (Fig. 2) défini entre la surface extérieure du palier 3 et une gorge ménagée dans le support 26, avec un orifice 31 qui débouche, à l'intérieur du palier 3, dans une chambre 32 ménagée entre le tourillon 2 et le moyeu 10 du pignon 9. La chambre 32 communique, en outre, avec le bac à huile du moteur par un conduit 33 contrôlé par une électro-vanne 34. Cette dernière comporte un obturateur 35 associé à un noyau mobile et repoussé en position de fermeture par un ressort 36. La bobine 37 de I'électro-vanne peut etre alimentée ou non et, ainsi qu'il est connu, en fonction de certains paramètres de fonctionnement du moteur tels que le régime et/ou la charge. Le fonctionnement du dispositif qui vient d'être décrit est le suivant. Lorsque la bobine 37 de l'électro-vanne 34 n'est pas alimentée, l'obturateur 35 est fermé et la décharge de la chambre 32 vers le bac à huile ne se fait pas. L'huile de lubrification du moteur, arrivant du canal 27, met sous pression la chambre 32, ce qui a pour effet de repousser l'arbre à cames 1 vers la gauche en regardant la Fig. 3, à l'encontre de l'action du ressort 17. Les divers éléments du mécanisme se trouvent alors dans la position représentée à la Fig. 3 et le profil actif des cames 18 et 19 est celui qui se trouve, pour cette position, face aux galets 20 et 23. On obtient alors, par exemple, le calage de l'ouverture et de la fermeture des soupapes d'admission et d'échappement pour un fonctionnement du moteur au-dessus d'un régime déterminé. Lorsque la- bobine 37 de l'électro-vanne 34 est alimentée, l'obturateur 35 s'ouvre, si bien que la chambre 32 est mise à la décharge. Sous l'action du ressort 17, l'arbre à cames 1 est alors ramené vers la droite, comme représenté à la Fig. 1, et le profil actif des cames 18 et 19 est celui qui se trouve, pour cette position, face aux galets 20 et 23. On obtient alors un calage différent de l'ouverture et de la fermeture des soupapes d'admission et d'échappement, correspondant, par exemple, à un fonctionnement du moteur en dessous d'un régime déterminé. Naturellement, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit. On pourrait notamment utiliser, comme piston de commande de l'arbre à cames, un autre tourillon, en particulier celui qui est situé du côté opposé au pignon d'entraînement. Par ailleurs, le mécanisme suivant l'invention peut également être utilisé en remplaçant l'obturateur qui commande le circuit de décharge par tout ou rien par. un modulateur progressif. REVENDICATIONS 1. Mécanisme de distribution pour moteur à combustion -interne comprenant un arbre à cames comportant une portion cannelée Coopérant avec un alésage cannelé d'un pignon d'entraînement et pourvu de cames à profil gavial évolutif, l'un des paliers de l'arbre à cames formant une chambrealimentée en fluide sous pression, reliée à un conduit de décharge à travers un dispositif obturateur commandé par un paramètre de fonctionnement du moteur, ladite chambre étant fermée, d'un côté, par un tourillon de l'arbre a cames, formant piston mobile sous l'action de la pression hydraulique régnant dans la chambre, en antagonisme avec un ressort de rappel, caractérise en ce que ladite chambre est fermée, du coté opposé au tourillon, par un moyeu (10) du pignon (9) d'entraînement de l'arbre à cames, le ressort de rappel (17) étant disposé autour de l'arbre à cames, entre le pignon (9) et une bague (16) solidaire de 1 'arbre à cames et située, par rapport au pignon- (9), du côté opposé à ladite chambre. 2. Mécanisme suivant la revendication 1, caracterise en ce que l'arbre à cames comporte, entre sa portion cannelée (6) et le tourillon (2) une portion cylindrique (5) qui coopère avec un alésage intérieur (11) du pignon (9). 3. Mécanisme suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le pignon (9) comporte une gorge dans laquelle s'engage une cale (13) en forme de fourche, fixée sur la culasse (4) du moteur.