Brevet FR2420030A1 — publié le 19791012

I,'invention concerne un dispositif pour la rotation intermittente des soupapes à disque de moteurs à combustion interne au moyen d'ailettes disposées sur les soupapes et pouvant être soumises à l'action d'un courant de fluide. La demande de brevet déposée en République Fédérale d'Allemagne sous le NO P 21 19 596 décrit déjà une soupape de ce genre qui présente, dans sa région qui fait saillie dans le canal d'échange de gaz, des ailettes disposées dans un sens opposé au courant. Les ailettes faisant saillie dans le canal d'échange de gaz représentent toutefois une résistance qui ralentit l'écoulement du gaz, ce qui diminue le rendement d'une turbine d'un turbocompresseur à gaz d'échappement placé à la suite. Par les gaz d'échappement chauds, les ailettes relativement minces sont également exposées à une usure par suite d'une corrosion à chaud, ce qui fait qu'en raison des contraintes de choc additionnelles et de la grande vitesse des gaz d'échappement, il y a le risque que des parties des ailettes se cassent et endommagent la turbine du turbocompresseur à gaz d'échappement qui fait suite. D'autre part, le couple appliqué à la soupape dépend fortement de l'état de charge momentané du moteur. De ce fait une rotation sûre n'est pas garantie dans la plage des charges partielles. Cela vaut également pour le fonctionnement en pleine charge lorsque la dimension des ailettes qui font saillie dans le courant de gaz a été réduite par la corrosion. Etant donné que le prix de revient des soupapes munies d'ailettes soudées ou frettées est relativement élevé, le remplacement régulier des soupapes, nécessaire à cause de l'usure, devient coûteux. L'invention, en revanche, a pour but de fournir un dispositif simple de rotation des soupapes, qui exerce un couple constant sur la soupape dans l'intervalle d'ouverture, indépendamment de l'état de charge du moteur à combustion interne, et qui ne présente aucune résistance à l'écoulement dans le canal d'échange de gaz. Selon l'invention, ce problème est résolu en ce que les ailettes sont disposées sur la tige de soupape au dessus du guide de soupape et qu'au moins dans l'intervalle d'ouverture de la soupape, elles peuvent être soumises à l'action d'un courant de lubrifiant sous pression. Un avantage supplémentaire ainsi obtenu réside en ce que le dispositif de rotation de soupape n'est sujet à aucune usure. Selon un mode d'exécution avantageux de l'invention le courant de lubrifiant est dirigé par une buse tournée vers les ailettes dans l'intervalle d'ouverture, qui est solidaire du culbuteur actionnant la soupape. De préférence, le culbuteur comporte un perçage conduisant de la buse à l'axe de culbuteur fixe en rotation et qui, dans une position angulaire du culbuteur qui correspond à l'intervalle d'ouverture de la soupape, peut être relié à un perçage dirigé radialement dans l'axe du culbuteur et qui part d'un perçage central dans l'axe du culbuteur en conduisant du lubrifiant sous pression. Crache à cet agencement, les ailettes ne subissent l'action du jet de lubrifiant que pendant la phase d'ouverture, ce qui fait que l'on ne prélève à chaque fois du circuit de lubrifiant que l'énergie nécessaire à la rotation de la soupape. Il est donc exclu que le rendement d'autres éléments fonctionnels, par exemple du turbocompresseur à gaz d'échappement, soit diminué. Avantageusement, les ailettes sont disposées sur une roue de turbine solidaire en rotation de la tige de soupape. La roue de turbine peut être fixée à la tige de soupape de façon détachable. L'avantage de cette mesure réside en ce que l'on peut utiliser des soupapes de fabrication simple, et qui, de ce fait, peuvent donc être remplacées de façon peu coûteuse et ne nécessitent pas d'agencements supplémentaires particuliers pour le montage du dispositif de rotation. On peut facilement disposer des roues de turbine de différents diamètres, ce qui permet de faire varier facilement le couple. Selon un autre mode d'exécution avantageux, les ailettes de la roue de turbine sont formées par des perçages dirigés sensiblement dans un sens axial, prévus sur le pourtour du disque de roue de turbine et dont le diamètre est plus grand que la différence entre le diamètre extérieur de la roue de turbine et le diamètre du cercle sur lequel sont situés les centres des perçages. La roue de turbine avec les ailettes peut, avantageusement, être formée d'une seule pièce moulée en métal léger ou être fabriquée en tôle. La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. - La figure 1 est une élévation latérale en coupe d'un agencement de soupape selon l'invention - la figure 2 est une vue en plan d'un mode d'exécution de roue de turbine, soumise à l'action d'un courant de lubrifiant qui sort d'une buse. La figure I montre une soupape 1, montée au moyen d'un guide de soupape 2 dans la culasse d'un moteur à combustion interne. La soupape 1 est actionnée à l'encontre de l'action d'un ressort de soupape 4, par un culbuteur 5, dont une extrémité agit sur la soupape 1 et dont l'autre extrémité subit l'action d'une tige de poussoir 6. Le culbuteur 5 est monté sur un axe creux fixe 7 conduisant du lubrifiant sous pression et comportant un perçage radial 8. Lorsque le culbuteur 5 se trouve dans une position angulaire qui correspond à l'ouver- ture de la soupape 1, ce perçage 8 communique avec un perçage 9 prévu dans le culbuteur et conduisant à l'extérieur par une buse 10.Dans la position dans laquelle les deux perçages 8, 9 communiquent, la buse 10 est dirigée sur les ailettes 12 d'une roue de turbine 11, fixée de façon solidaire en rotation à l'extrémité superieure de la soupape 1. En dessous de la roue de turbine 11 se trouve un palier de butée 13 sur lequel prend appui le ressort de soupape 4. La figure 2 montre un mode d'exécution de la roue de turbine 11 dont les ailettes 12 sont formées par les parties pleines qui subsistent entre des perçages 14 s'ouvrant vers l'extérieur. Dans le fonctionnement du dispositif de rotation de soupape, le culbuteur étant dans la position angulaire qui correspond à la position de fermeture de la soupape, la liaison entre les perçages 8 et 9 est interrompue. Si le culbuteur 5 est dévié sous l'action de la tige de poussoir 6, la soupape 1 est amenée en position d'ouverture. En même temps, les perçages 8 et 9 sont mis en communication de sorte que l'huile lubrifiante sous pression qui se trouve dans l'axe 7 afflue à la buse par ces perçages 8, 9, sort de la buse en un jet 15 et agit sur les ailettes 12 de la roue de turbine 11. La soupape solidaire en rotation de la turbine 11 est mise en rotation et prend appui de manière à pouvoir tourner librement par rapport au ressort de soupape 4, par l'intermédiaire du palier de butée 13 disposé en dessous de la roue de turbine 11. Ainsi, le dispositif de rotation selon l'invention n'est pratiquement sujet à aucune usure. I1 n'est soumis à l'action du fluide, assurant un couple constant, que dans la position d'ouverture de la soupape. En outre, le jet de lubrifiant 15 atteint les ailettes toujours dans la direction optimale pour l'action sur la turbine. REVEND ICAT I ON S 1 - Dispositif oour la rotation intermittente des soupapes à disque de moteurs à combustion interne au moyen d'ailettes disposées sur les soupapes et pouvant être soumises à l'action d'un courant de fluide, dispositif caractérisé en ce que les ailettes (12) sont disposées sur la tige de soupape au-dessus du guide de soupape (2) et qu'au moins dans l'intervalle d'ouverture de la soupape (1), elles peuvent être soumises à l'action d'un courant de lubrifiant (15) sous pression. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le courant de lubrifiant (15) est dirigé par une buse (10) tournée vers les ailettes (12) dans l'intervalle d'ouverture, qui est solidaire du culbuteur (5) actionnant la soupape (1). 3 - Dispositif selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le culbuteur (5) comporte un perçage (9) conduisant de la buse à l'axe de culbuteur (7) fixe en rotation et qui dans une position angulaire du culbuteur (5) qui correspond à l'intervalle d'ouverture de la soupape (1), peut être reliée à un perçage (8) dirigé radialement dans l'axe du culbuteur (7) et qui part d'un perçage central dans l'axe du culbuteur (7) en conduisant du lubrifiant sous pression. 4 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les ailettes (12) sont disposées sur une roue de turbine (11) solidaire en rotation de la tige de soupape. 5 - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la roue de turbine (11) est fixée de façon détachable à la tige de la soupape (1). 6 - Dispositif selon les revendications 4 et 5 caractérisé en ce que les ailettes (12) de la roue de turbine (11) sont formées par des perçages (14) dirigés sensiblement dans dn sens axial, prévus sur le pourtour du disque de roue de turbine et dont le diamètre est plus grand que la différence entre le diamètre exterieur de la roue de turbine et le diamètre du cercle sur lequel sont situés les centres de perçages (14). 7 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la roue de turbine (11) avec les ailettes (12) sont formées d'une seule pièce moulée en métal léger. 8 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la roue de turbine (11) avec les ailettes (12) est fabriquée en tôle.