Brevet FR2392223A1 — publié le 19781222

La présente invention concerne un perfectionnement apporté à la culbuterie d'un moteur à soupapes commandées par tiges poussoirs et culbuteurs, dans le but de réduire considérablement les bruits de martellement engendrés par cette culbuterie. Dans un moteur à combustion interne comportant une culbuterie de commande de soupapes constituée essentiellement d'un arbre à cames logé dans le bâti du moteur, des culbuteurs coopérant I avec les soupapes, montés à la partie supérieure du bats, et des tiges poussoirs correspondantes reliant mécaniquement les culbuteurs à l'arbre à cames, on sait qu'il est nécessaire de laisser subsister un certain jeu fonctionnel dans la culbuterie pour assurer en toutes conditions la fermeture des soupapes. Il s 'en suit des bruits importants créés par le martellement des éléments de la culbuterie entre lesquels ledit Jeu fonctionnel est localisé.Ces bruits de martellement sont particulièrement audibles au ralenti et sont rendus plus gênants encore par le fait que les culbuteurs sont généralement protégés par un carter qii forme une véritable caisse de résonance0 Les tentatives qui ont été faites jusqu'à présent pour réduire ces bruits de martellement ont surtout consisté à essayer d 1éliminer le martellement luimême en supprimant le jeu fonctionnel;ce qui nta été possible qu'en intercalant un système formant poussoir hydraulique à longueur variable, dans la culbuterie. Malheureusement, la précision d'usinage des pièces constituant le poussoir hydraulique est telle que le prix de revient en est très élevé. L'originalité de la présente invention réside dans Le fait qu'on ne cherche pas à éliminer le jeu fonctionnel mais plutot à le placer à un autre endroit de la wlhiberie, notammt en dehors de la caisse de résonance formée par le carter des culbuteurs, où les bruits de martellement seront beaucoup plus facilement étouffés. Dans cet esprit, l'invention concerne donc un moteur à combustion interne du type comportant une culbuterie de commande des soupapes comprenant notamment un arbre à cames logé dans le bati du moteur, des culbuteurs coopérant avec des soupapes dudit moteur et logés dans un carter supérieur de celui-ci et des tiges poussoirs correspondantes reliant lesdits culbuteurs audit arbre à cames, caractérisé en ce que les liaisons fonctionnelles entre les différents éléments de ladite culbuterie situéesdans ledit carter sont établies sans jeu tandis qu'un Jeu fonctionnel est ménagé entre chaque came dudit arbre à cames et 1' extrémité correspondante de la tige poussoir associée, à l'intérieur dudit asti. En d'autres termes, on ramène le jeu fonctionnel au niveau de l'arbre à cames, c'est-à-dire à la partie inférieure du bàti du moteur et à l'intérieur mEme de ce bâti, là où les bruits correspondants seront beaucoup plus facilement étouffés par la masse et l'épaisseur des parois du bEti. En outre, aucun phénomène de résonance n1 est à craindre au niveau du logement de l'arbre à cames. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaltront mieux à la lumière de la description e3plicative qui va suivre d'un moteur à combustion interne équipé du perfectionnement selon l'invention, donnée uniquement à titre dtexemple et faire en référence au dessin non limitatif annexé dans lequel - la figure unique représente une vue partielle en coupe et avec arrachement d'un moteur à combustion interne équipé du perfectionnement conforme au principe de l'invention. En se référant au dessin, on a représenté partiellement le bati Il d'un moteur à combustion interne, dont on distingue l'un des cylindres 12, une soupape 13 maintenue en application contre son siège 14 par l'intermédiaire d'un ressort hélicoidal 15 pré-comprimé entre le bàti Il et une butée 16 solidaire de la queue de soupape 17. A la partie supérieure du bâti Il on distingue ltun des culbuteurs 18 pivotant autour de l'axe 19 et dont l'extrémité 20 est en contact avec la queue de soupape 17.D'autre part, le moteur est équipé d'un arbre à cames 21 communiquant son mouvement à une tige poussoir 22 prenant appui sous l'extrémité 23 du culbuteur 18 par l'intermédiaire d'une rotule réglable 24 dont il sera question plus loine Bien entendu, il y a autant de culbuteurs et de tiges poussoirs que de soupapes et tous les culbuteurs sont alignés le long de l'axe 19 et positionnés dans une sorte de carter supérieur 25 susceptible de former caisse de résonance et d'amplifier considérablement tous les bruits de martellement qui pourraient être engendrés à l'intérieur de ce carter Selon l'invention, toutes les liaisons fonctionnelles entre les différents éléments de la culbuterie (qulEXde soupape 17, culbuteurs 18, tigespoussoirs 22) qui sont situées dans le carter 25, sont établies sans jeu.En revanche, le jeu fonctionnel necessaire pour chaque soupape (pour assurer la fermeture de cette dernière dans toutes les circonstances) est reporté au voisinage de l'arbre à cames 21 , à l'intérieur meRme du bàti Il. Plus précisément, un jeu fonctionnel est donc ménagé entre chaque came dudit arbre à cames et 1' extré- mité correspondante 26 de la tige poussoir 22 associée0 Ainsi, sur le dessin,on voit qu'un embout 27 en forme de cuvette cylindrique est intercalé entre une des cames 21a de l'arbre à cames 21 et ltextrémité 26 correspondante de la tige 22. La longueur de cette dernière est ajustée de façon que l'extré- mité 26 ne soit plus en contact avec 1' embout 27 pour un certain secteur de rotation de la came 21a; ledit embout suivant fidèlement le profil de ladite came. A cet effet, un ressort 28 à spires hélicoidales est précomprimé entre l'embout 27 et une butée 29 en forme de coupelle fixée coaxialement sur la tige poussoir 22.La présence de ce ressort.28 dont la force est très inférieure à celle du ressort 15 a pour effet de localiser le jeu fonctionnel susmentionné entre l'embout 27 et l'extrémité 26. Paur garantir une meilleure stabilité du ressort, celui-ci peut avoir une forme générale tronconique, comme représentée, de telle sorte que son extrémité axiale 30 en contact avec la coupelle -29 ait un diamètre correspondant à celui du fond de ladite coupelle et que son autre extrémité axiale 31 en contact avec le fond dudit embout en forme de cuvette cylindrique ait un diamètre correspondant au diamètre intérieur de ladite cuvette0 D'autre part, le diamètre hors tout de la coupelle 29 est inférieur à celui de la cuvette cylindrique de façon que ladite coupelle puisse y pénétrer. On voit ainsi que l'ensemble du système de localisation du Jeu fonctionnel est contenu à l'intérieur dudit embout 27 en forme de cuvette cylindrique. Le montage de la coupelle 29 sur la tige 22 peut se réaliser de différentes manières ,par brasure, refoulement de la tige ou encore par sertissage. Dans tous les cas, la coupelle 29 est enfilée sur la tige 22 avant la formation de la rotule inférieure 26 ou de la cuvette d'articulation supérieure 32 qui est ménagée à 1' autre extrémité de la tige poussoir 22 coopérant avec le culbuteur 18. En effet, cette cuvette d'articulation 32 coopère avec la rotule réglable 24, de forme complémentaire, laquelle est fixée à l'extrémité 23 du culbuteur 18.Plus précisément, la rotule 24 est pourvue dtune partie 33 formant tige filetée, vissée dans un trou taraudé 34 de 1' extrémité 23 du culbuteur 18. Ainsi, la rotule 24 est bloquée en position correcte par un simple écrou 35 pour éliminer tout jeu entre la rotule 24 et la tige poussoir 22. Bien entendu, le réglage de la rotule 24 permet d'agir à la fois sur la largeur du jeu fonctionnel localisé à l'extrémité 26 et sur la compression du ressort 28. Il ressort avec évidence de la description qui précède que, lorsque les éléments de la culbuterie sont correctement ajustées, il ne subsiste aucun jeu~fonctionnel à l'intérieur du carter 25. Celui-ci ne peut donc se comporter comme une caisse de résonance amplifiant les bruits de martellement, lesquels sont reportés au voisinage de Arbre à cames 21, à l'intérieur du bstî Il où ils sont beaucoup moins perceptibles. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation qui vient d'être w4erit. Elle comprend tous les équivalents techniques des moyens mis en jeu si ceux-ci le sont dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1. Moteur à combustion interne du type comportant une culbuterie de commande des soupapes comprenant notamment un arbre à cames logé dans le bvati dudit moteur, des culbuteurs coopérant avec des soupapes dudit moteur et logés dans un carter supérieur de celui-ci et des tiges poussoirs correspondantes reliant lesdits culbuteurs audit arbre à cames, caractérisé en ce que les liaisons fonctionnelles entre les différents éléments de ladite culbuterie situées dans ledit carter sont établies sans Jeu tandis qu'un jeu fonctionnel est ménagé entre chaque came dudit arbre à cames et ltextré- mité correspondante de la tige poussoir associée, à l'intérieur dudit asti. 2. Moteur à combustion interne selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un embout, de préférence en forme de cuvette cylindrique, est intercalé entre ladite came et ladite extrémité correspondante et qu'un ressort est pré comprimé entre ledit embout et une butée solidaire de ladite tige poussoir; ledit jeu fonctionnel étant localisé entre ledit embout et ladite extrémité correspondante par la force de décompression dudit ressort. 3. Moteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit ressort est à spires hélicoidalesO 4. Moteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite butée a la forme d'une coupelle fixée coaxialement sur ladite tige poussoir0 5. Moteur selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit ressort a une forme générale tronconique, que son extrémité axiale en contact avec ladite coupelle a un diamètre correspondant à celui du fond de ladite coupelle et que son autre extrémité axiale en contact avec ledit embout en forme de cuvette cylindrique a un diamètre correspondant à celui de ladite cuvette cylindrique; le diamètre hors tout de ladite coupelle étant inférieur à celui de ladite cuvette cylindri que de façon que ladite coupelle puisse y pénétrer, 6. Moteur selon l'une des revendications 2 à 5, caracté risé en ce que l'autre extrémité de la tige poussoir coopérant avec ledit culbuteur comporte une cuvette d'articulation coopérant avec une rotule de forme complémentaire, ladite rotule étant fixée de façon réglable audit culbuteur. 7o Moteur selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite rotule a une partie formant tige filetée, vissée dans un trou taraudé dudit culbuteur et bloquée en position correcte par un écrou, pour éliminer tout jeu entre ladite rotule et ladite tige poussoir.