Brevet FR2402072A1 — publié le 19790330

L'invention concerne les soupapes sensibles à la pression, et en particulier une soupape sensible à la pression, conçue pour commander simultanement plusieurs circuits d'écoulement de fluide. Diverses fonctions d'un moteur à combustion interne sont commandées par des dispositifs utilisant une dépression ou un vide établi à la base du collecteur de réglage du carburateur du moteur. Dans des moteurs classiques, cette pression varie d'une valeur négative ou d'un certain vide à une valeur nulle et elle dépend de la charge du moteur. Cependant, dans les moteurs suralimentés, la pression du collecteur varie d'une valeur négative à une valeur positive ou atmosphérique et les signaux de vide--provenant du carburateur ne re flètentpas aveeprécisionla charge du moteur. Pour que le moteur fonctionne convenablement, certaines de ses fonctions doivent être achevées lorsqu'il travaille dans des conditions de charge qui, dans des moteurs classiques, résulteraient en une faible dépression.Des exemples de ces fonctions comprennent l'avance par dépression du distributeur, la commande du recyclage des gaz d'échappement et la régulation de la température du filtre à air. Il est donc très souhaitable de disposer, comme le permet l'invention, d'une soupape régulatrice qui, sous 11 effet d'une pression prédéterminée du collecteur, fait cesser certaines fonctions du moteur commandées par fluide. L'invention concerne donc un dispositif de commande à soupape conçu pour faire cesser simultanément plusieurs fonctions. Selon l'invention,- un mécanisme de commande de moteur à combustion interne suralimenté comporte plusieurs soupapes commandant chacune un circuit d'écoulement séparé qui utilise la pression du collecteur d'admission pour agir sur certains dispositifs de commande du moteur. Les soupapes sont commandées simultanément de manière à maintenir ouverts les circuits d'écoulement lorsque la pression régnant dans le circuit d'aspiration d'air et de carburant est inférieure à la pression atmosphérique, c'est-à-dire en présence d'une dépres- sion, et elles se déplacent simultanément de manière à fermer tous les circuits d'écoulement -lorsque la pression régnant dans le circuit d'aspiration devient positive, c'est-à-dire prend une valeur atmosphérique.Les soupapes sont commandées par un ensemble à diaphragme qui, sous l'effet de la pression régnant dans le circuit d'aspiration d'air, déplace toutes les soupapes simultanément entre leurs positions d'ouverture et de fermeture. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels : la figure 1 est une vue schématique d'un circuit d'aspiration d'air et de carburant et de dispositifs de commande utilisés dans un moteur suralimenté et commandés par le mécanisme à soupapes selon-l'invention ; la figure 2 est une coupe longitudinale partielle,à échelle agrandie et suivant la ligne 2-2 de la figure 3, du mécanisme de commande représenté sur la figure 1 la figure 3 est une vue en bout du mécanisme de commande représenté sur la figure 2 ; et la figure 4 est une coupe partielle, suivant la ligne 4-4 de la figure 3, du mécanisme de commande selon l'in- vention. Le mécanisme selon l'invention se présente sous la forme d'un distributeur 10 destine à etre mis en oeuvre avec un circuit 12 d'aspiration pour moteur suralimenté. Le circuit 12 comprend un carburateur 14 qui présente un canal 16 d'aspiration commandé par un papillon 20. Un turbocompres- seur 22 est monté dans le circuit d'aspiration de manière à recevoir l'air du canal 16 et à le faire passer dans le collecteur 24 d'admission du moteur. Le distributeur 10 selon l'invention est relié à un orifice 28 de sortie du collecteur d'admission et il est destiné à piloter diverses fonctions commandées par vide, indiquées schématiquement en 30, 32 et 34 et reliées au collecteur 24 d'admission par le distributeur 10. Le distributeur 10 de commande comprend un corps 40 qui est constitué de deux éléments 42 et 44 réalisés en matière plastique ou autre et présentant plusieurs chambres ou cavités 46 pour soupapes. Les éléments 42-et 44 du corps sont maintenus en contact l'un avec l'autre par un boitier métallique 48. Le corps du distributeur est de faible dimension et, en réalité, son diamètre est inférieur à 5 cm. Le boîtier 48 et l'élément 44 du corps délimitent une cavité qui est divisée en une chambre 50 de commande et en une chambre 52 d'échappement par un ensemble 54 à diaphragme. Cet ensemble 54 comprend un diaphragme 56 dont le bord extérieur 58 est bridé contre l'élément 44 du corps. L'élément 42 du corps présente plusieurs orifices 61, 62, 63, 64, 65 et 66 espacés les uns des autres suivant un cercle, et un orifice central 67. Tous ces orifices communiquent avec l'intérieur du corps 40. Chaque orifice se présente sous la-forme d'une tige conique destinée à recevoir un tuyau ou un conduit d'air. Les orifices sont associés par paires, chaque paire étant constituée de deux orifices voisins qui communiquent l'un avec l'autre. Par exemple, l'orifice 61 communique avec l'orifice 62, l'orifice 63 communique avec l'orifice 64 et l'orifice 65 communique avec l'orifice 66. Chaque paire d'orifices est associée à un canal 69 réalisé dans l'élément 44 du corps et au moyen duquel les deux orifices de cette paire communiquent l'un avec l'autre. Une cavité 46 pour soupape est associée à chaque paire d'orifices de commande et contient une soupape 74. Chaque soupape comporte un obturateur ou disque 76 dont une face est destinée à porter contre une bague annulaire 78, l'autre face étant destinée à porter contre une bague annu- laire 80. Une bague 80 entoure chacun des orifices d'entrée 61, 63 et 65. Chacune des bagues 78 est logée dans une cavité 46, autour d'une tige 82 réalisée d'une seule pièce avec le disque associé 76. Cette tige 82 coulisse dans un trou 84 réalisé dans l'élément 44 du corps. La paroi du trou 84 présente une rainure 86 au moyen de laquelle la cavité associée 46 communique avec la chambre 52 d'échappement située sur un premier côté de l'ensemble 54 à diaphragme. Les extrémités des tiges 82 opposées à celles reliées aux disques 76 sont fixées à l'ensemble 54 à diaphragme qui comprend deux plaques 88 et 90 d'appui maintenues serrées contre les surfaces opposées du diaphragme 56 au moyen d'une tFge centrale 92 réalisée d'une seule pièce avec la plaque 88 et passant dans un trou de la plaque 9C, cette tige étant refoulée comme indiqué en 93, de manière à riveter les plaques 88 et 90 d'appui l'une à l'autre. La plaque 90 présente plusieurs cavités 94 qui reçoivent les têtes 95 des tiges 82, de manière que le mouvement de l'ensemble 54 à diaphragme provoque un déplacement des tiges 82.Un ressort 96, disposé axia Iement par rapport au corps 40, dans un alésage 98, repousse l'ensemble 54 à diaphragme vers la gauche, dans l'orientation des figures, de manière que les pièces occupent normalement les positions montrées sur la figure 3 dans lesquelles tous les disques 76 des soupapes sont en contact avec les bagues 78. L'alésage 98 maintient la-chambre associée 52 d'échappement en communication avec l'orifice 67 et, par conséquent, avec l'atmosphère. Le boitier 48 du corps 40 supporte un élément allongé 100 d'admission qui communique avec la chambre 50 de commande délimitée à l'intérieur du corps 40 et qui est destiné à être relié au collecteur 24 d'admission du circuit 12 d'aspiration. Dans la position normale du distributeur 10, le ressort 96 repousse l'ensemble 54 à diaphragme vers la gau- che de manière que les disques 7b portent tous contre les bagues 78. Dans ces conditions, les orifices 61, 63 et 65 d'entrée desdites paires d'orifices communiquent avec les orifices 62, 64 et 66 -de sortie, respectivement. De même, lorsque la chambre 50 de commande est soumise à une dépression, la chambre 52 d'échappement, située de l'autre côté du diaphragme 56, est soumise à la pression de l'atmosphère par orifice central 67 et l'alésage 98. I1 en résulte une pression différentielle qui tend à déplacer l'ensemble 54 à diaphragme vers la gauche. Ce mouvement provoque l'application d'une traction sur les tiges 82 qui tirent les disques 76 vers la gauche pour les faire entrer en contact étanche avec les bagues 78. Ceci ferme toute communication entre les cavités 46 et l'orifice 67 d'échappe- ment, mais maintient les orifices d'entrée et de sortie de chaque paire en communication l'un avec l'autre et permet à l'air de s'écouler dans les circuits ou conduites reliant le collecteur aux dispositifs 30, 32 et 34. Dans certaines conditions de charge du moteur, la pression régnant dans le collecteur d'admission croît audessus de la valeur normale de vide. Par exemple, cette pression peut atteindre une valeur comprise entre 0,07 et 0,14 bar. Lorsque la pression atteint de telles valeurs dans la chambre 50 de commande, une pression différentielle est appliquée au diaphragme 56 qui tend à se déplacer vers la droite, dans l'orientation des figures. Cette pression différentielle provoque un mouvement de l'ensemble 54 à diaphragme, de maniere que le ressort 96 soit comprimé et que toutes les tiges 82 de soupape et les disques 76 qui y sont reliés se déplacent simultanément vers la droite, les-disques 76 se dégageant des sièges constitués par les bagues 78. Lorsque les disques 76 s'éloignent des bagues 78 et entrent en contact avec les bagues 80, les orifices d'entrée 61, 63 et 65, qui communiquent avec la source de vide, à savoir le collecteur 24 d'admission, se ferment de manière à être isolés des orifices de sortie 62, 64 et 66. Simultanément, ces orifices de sortie 62, 64 et 66 s'ouvrent sur l'orifice central 67 d'échappement avec lequel ils communiquent par les canaux 69, les cavités 46, les rainures 86 et la chambre 52 d'échappement. Cette communication assure la dissipation de toute pression résiduelle, c'est-à-dire toute dépression existant dans les dispositifs commandés 30, 32 et 34, de manière à amener la pression à la valeur atmosphérique et à faire cesser ainsi le fonctionnement de ces dispositifs 30, 32 et 34. Lorsque la pression du collecteur revient à une valeur de vide, la pression différentielle agissant sur le diaphragme 56 et la force de rappel du ressort 96 provoquent un déplacement de l'ensemble 54 à diaphragme et des disques 76 vers la gauche, dans l'orientation des figures, de manière que les disques 76 reviennent en contact avec les bagues 78. Dans ces conditions, les canaux 69 d'échappement sont fermés de manière à ne pas communiquer avec les cavités 46, et les orifices d'entrée et de sortie de chaque paire sont mis en communication l'un avec l'autre de manière que les fonctions de commande des dispositifs 30, 32 et 34 puissent reprendre. Bien que le mécanisme de commande à soupapes ait été décrit avec trois circuits d'écoulement de fluide, il est évident qu'il peut être utilisé avec un nombre de circuits supérieur ou inférieur à 3. L'invention concerne donc un mécanisme de commande à soupapes pour moteur à combustion interne suralimenté. Ce mécanisme est destiné à piloter plusieurs dispositifs de commande utilisés pour la régulation du moteur et sensibles à la pression régnant dans le circuit d'aspiration d'air et de carburant du moteur. Le mécanisme de commande selon I'nven- tion, sous l'effet de la pression régnant dans le circuit d'aspiration d'air et de carburant, commande plusieurs soupapes simultanément de manière à les faire passer d'une position d'ouverture, dans laquelle la pression du circuit d'aspiration agit librement sur les divers dispositifs de commande, à une position de fermeture dans laquelle la pression du circuit d'aspiration devient positive ou atmosphérique, de manière à empêcher l'action des dispositifs de commande. Le mécanisme selon l'invention comporte un ensemble à diaphragme qui déplace toutes les soupapes de commande simultanément entre leurs positions d'ouverture et de fermeture, afin de piloter plusieurs circuits séparés d'écoulement de fluide. il va de soi que de nombreuses modificatiQns peuvent être apportées au mécanisme décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. RE-VENDICATIONS 1. Mécanisme de commande pour moteur à combustion interne comportant un dispositif de commande sensible à la pression régnant dans le collecteur d'admission, le mécanisme étant caractérisé en ce qu'il comporte un corps qui présente un orifice d'entrée, un orifice de sortie et un orifice d'échappement communiquant avec l'intérieur dudit corps, une soupape qui comprend un obturateur disposé à l'intérieur du corps et pouvant se déplacer entre une position normale dans laquelle l'orifice d'entrée et l'orifice de sortie communiquent l'un avec l'autre et avec le dispositif de commande, et une position de travail dans laquelle l'orifice d'entrée est fermé et l'orifice de sortie communique avec l'orifice d'échappement et le dispositif de commande, une chambre de commande étant délimitée à l'intérieur du corps, sur un premier côté d'une paroi mobile située dans le corps, l'autre côté de cette paroi mobile communiquant avec ledit obturateur, un orifice de commande, qui communique avec ladite chambre de commande, étant relié au collecteur du moteur afin de maintenir l'obturateur dans sa position normale en présence d'une dépression, et de déplacer ledit obturateur vers sa position de travail en l'absence de cette dépression. 2. Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce que la paroi mobile délimite une chambre d'échappement opposée à la chambre de commande et communiquant constamment avec l'orifice d'échappement. 3. Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce que des orifices d'entrée et de sortie supplémentaires communiquent avec le corps, des abturateurs supplémentai- res étant disposés à l'intérieur du corps afin de commander lesdits orifices supplémentaires de la même manière que les premiers orifices cités, la paroi mobile étant reliée à ces obturateurs supplémentaires afin qu'ils se déplacent tous simultanément entre une position normale et une position de travail. 4. Mécanisme selon la revendication 3, caractérisé en ce que les orifices de sortie communiquent tous avec l'orifice d'échappement. 5. Mécanisme selon la revendication 3, caractérisé en ce que le corps comprend un premier élément qui présente des cavités de soupapes recevant lesdits obturateurs, et des canaux qui font communiquer les cavités avec la chambre d'échappement, cette dernière avec l'orifice d'échappement, et l'orifice d'entrée avec l'orifice d'échappement, le corps comprenant un second élément dans lequel lesdits orifices sont réalisés, et un troisième élément qui maintient les premier et second éléments assemblés l'un avec l'autre et qui forme lesdites chambres de commande et d'échappement. 6. Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce que la soupape comprend un siège formé autour de l'orifice-d'entrée, et un autre siège formé autour d'un canal aboutissant à l'orifice d'échappement, l'obturateur pouvant se déplacer entre ladite position normale, dans laquelle il porte contre un premier des sièges, et une position de travail dans laquelle il porte contre l'autre siège. 7. Mécanisme selon la revendication t caractérise en ce que la soupape comprend une cavité réalisée dans le corps et communiquant avec l'orifice d'entrée, un canal qui fait communiquer cette cavité avec orifice d'échappement et qui est aligné axialement avec l'orifice d'entrée, l'obtura- teur pouvant se déplacer dans un premier sens pour fermer le canal et en sens opposé pour fermer l'orifice d'entrée. 8. Mécanisme de commande à soupapes pour moteur à combustion interne comportant plusieurs dispositifs de commande sensibles à la pression régnant dans le collecteur d'admission, le mécanisme étant caractérisé en ce qu'il comporte un corps qui présente plusieurs orifices d'entree, plusieurs orifices de sortie et un orifice d'échappement, tous ces orifices communiquant avec l'intérieur du corps, chaque orifi-ce d'entrée communiquant avec un orifice de sortie séparé, une soupape, qui comprend un obturateur, étant associée à chaque orifice d'entrée et pouvant se déplacer entre une position normale dans laquelle l'orifice d'entrée et l'orifice de sortie associés communiquent l'un avec l'autre et avec l'un des dispositifs de commande, et une position de travail dans laquelle l'orifice d'entrée est fermé et l'orifice de sortie associé communique avec l'orifice d'échappement et avec le dispositif de commande associé, une paroi mobile formant à l'intérieur du corps une chambre de commande et une chambre d'échappement situées de part et d'autre de cette paroi, cette dernière étant reliée aux obturateurs, un orifice de commande, qui communique avec la chambre de commande, pouvant être relié au collecteur du moteur, la paroi mobile maintenant les obturateurs dans une position normale en présence d'une dépression dans le collecteur, cette paroi mobile déplaçant tous les obturateurs simultanément vers leur position de travail en l'absence de ladite dépression. 9. Mécanisme selon la revendicatjn 8, caractérisé en ce que les orifices d'entrée et de sortie sont orientés à peu près parallèlement l'un à l'autre et partent d'une extrémité du corps. lo. Mécanisme selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'orifice d'échappement communique constamment avec l'atmosphère, les orifices de sortie communiquant avec l'orifice d'échappement lorsque les obturateurs sont dans leur position de travail.