Brevet FR2468731A1 — publié le 19810508

La présente unvention concerne un dis- positif de rotation de soupape pour un moteur à combustion interne, ce dispositif comportant un élément d'entraînement et des organes de transmission de force pour l'entraînement des soupapes de préférence lorsqu'elles sont fermées, dans des moteurs à combustion interne à injecteur central, maintenu en place par un porte injecteur et un induit, avec au moins deux soupapes disposées de préférence symétriquement dans la tête de cylindre. Dans les moteurs à combustion interne, à puissance spécifique importante, les températures élevées règnent en particulier au niveau des soupapes d'échappement; ces températures élevées limitent le fonctionnement et la durée de vie de ces soupapes. On peut aboutir à une réparti- tion régulière de la température en utilisant des dispositifs de rotation de soupapes. Dans la plage critique des températu- res et des vitesses de rotation, il peut y avoir des déforma- tions au niveau du siège des soupapes. De plus, on peut avoir des dépôts sous la forme d'huile de graissage carbonisée et de résidus de combustion. Les déformations et les dépàts qui peuvent entrainer la défaillance des soupapes, sont des phé- nomènes qui sont particulièrement fréquents à l'époque actuelle, du fait de la situation énergétique nécessitant l'utilisation d'huile lourde et de résidus de distillation. On connait comme moyen pour remédier à cette situation, des dispositifs de rotation de soupape qui font tourner les soupapes en train de se fermer et/ou à l'état fermé, pour assurer un rodage permanent des sièges de soupapes en compensant les déformations et en évitant les dépôts. On connaît des dispositifs de rotation de soupapes pour moteurs à combustion interne, comportant un élément d'entraînement et des organes de transmission de force (DE-AS 24 54 362), ces dispositifs étant associés en principe à des soupapes habituelles. Les têtes de cylindre des moteurs Diesel, de dimensions moyennes ou de dimensions importantes, qui sont concernées principalement, comportent toutefois en majorité deux soupapes d'admission et deux soupapes d'échappe- ment. Les deux dispositifs de rotation de soupapes nécessaires dans un tel cas, au moins pour les soupapes d'admission, ne peuvent pas se loger dans les modes de réalisation connus de telles têtes de cylindre, sans que l'on effectue des modifi- cations très importantes et en respectant l'encombrement global. Même pour des têtes de cylindres ne comportant que deux soupapes, le montage d'un tel dispositif est souvent rendu complexe du fait que les injecteurs, les soupapes et le cas échéant les soupapes de démarrage nécessitent un montage concentrique. Or le document mentionné ci-dessus au titre de 1 'art antérieur, ne donne aucune indication pratique de montage du dispositif de rotation de soupape, décrit. La présente invention a pour but de créer un dispositif de rotation de soupape du type décrit ci-dessus, qui soit d'une construction peu encombrante et puisse se monter sur des têtes de cylindres connues, et s'utiliser sur des montages déjà confirmés. Cela doit être rendu possible sans réduire la stabilité de l'élément d'entraînement ni des organes de transmission de force; en outre, le type de l'élément d'entraînement tel qu'un entraîne- ment hydraulique magnétique ou purement mécanique doit être laissé au choix. A cet effet, l'invention concerne un dispositif du type ci-dessus, caractérisé en ce que l'élément d'entraînement coopère dans le sens de l'entraînement, avec deux soupapes notamment deux soupapes d'échappement. Suivant une autre caractéristique, l'élément d'entraînement est utilisé comme contrepalier pour le support d'injecteur et l'induit de traction, est utilisé comme axe de rotation des différents organes de transmission de force. Grâce à chacune de ces caractéristiques selon l'in- vention, notamment par leur combinaison, on utilise de la façon la plus avantageuse le volume disponible dans les montages généralement très denses au niveau des soupapes et des injecteurs dans la tête de cylindre, notamment du fait que les fonctions auxiliaires tiennent compte de composants déjà existants. Grâce à l'entraînement commun de deux soupapes par l'élément d'entraînement, on réduit le nombre de sources d'incidents lorsque le montage est correct, et ainsi le coût du nombre dou- ble d'éléments d'entraînement. Suivant une autre caractéristique par- ticulièrement avantageuse, l'élément d'entra1nement comporte un arbre d'entraînement perpendiculaire à l'axe des soupapes, cet arbre coopérant directement par l'intermédiaire de deux entraînements à vis, avec les tiges des soupapes ou par des organes de transmission de force. A l'exception des deux vis qui sont montées sur un.même arbre d'entraînement, aucun autre organe du dispositif de rotation de soupape n'est réalisé en double, si les corps des soupapes, supérieure et de préférence inférieure, sont avantageusement réalisés sous la forme de roues à hélice. Suivant une autre caractéristique avantageuse de l'invention, l'élément d'entralnement comporte un arbre d'excentrique, parallèle à l'axe ou à la tige des soupapes et cet arbre est relié directement aux tiges des soupapes par l'intermédiaire d'un levier basculant, horizontal, et d'un dispositif à rochet ou à rou libre, ou encore par l'intermédiaire d'élémeints de transmission de force, pour assurer l'entraSnement. De façon générale, l'entralnement continu ou encore intermittent ne peut être mis en oeuvre que lorsque la soupape est fermée. L'entraînement par l'intermédiaire d'un arbre à excentrique combine les avantages des deux modes de réalisation, à savoir un fonctionnement pratiquement sans accélération pour les pièces principales-de l'entrainement et une limitation de l'angle de rotation pour réduire l'usure. De façon avantageuse, les organes du support de l'injecteur font partie des dispositifs de rotation des soupapes, à savoir l'induit qui constitue l'axe de rotation du levier basculant déplacé par l'excentrique- et le contrepalier comme bloc- palier pour l'arbre à excentrique. La présente invention sera décrite plus en détail à l'aide de trois modes de réalisation repré- sentés schématiquement dans les dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue de dessus d'un dispositif de rotation de soupape comportant un moteur hydraulique à pignon d'entrée et un entrainement par vis. - la figure 2 est une vue en coupe transversale du dispositif de la figure 1. - la figure 3 est une vue de dessus d'un dispositif de rotation de soupape à moteur hydraulique à piston et à entraînement par levier oscillant avec roue libre. - la figure 4 est une vue en coupe transversale du dispositif de la figure 3. - la figure 5 est une vue de dessus d'un dispositif de rotation de soupape comportant un arbre à excentrique et un entraînement par leviers basculants munis de rochets. - la figure 6 est une coupe transversale de la figure 5. La figure 1 montre deux corps de soupape 1, 2, une tige de soupape 3 et deux leviers basculants 5, 6 ainsi qu'un injecteur 9 et un élément d'entraînement 4 et un couvercle de soupape 1-9. L'injecteur 9 est maintenu par un induit de traction 8 muni d'un écrou*I0 et d'un support d'in- jecteur 7 qui s'appuie sur un moteur à pignon denté 11. Le rotor 12 du moteur Il présente des prolongements 15, 16 en forme de vis, qui débordent du boitier 14; ces prolongements coopèrent avec le corps de soupape 11 réalisé en forme de roue à vis. Pour le corps de soupape 1 représenté dans la partie supérieure de la figure, on a montré la liaison entre le corps de soupape et la tige 3 de la soupape; cette liaison est constituée par une denture cannelée représentée en coupe. La figure 2 montre l'appui du porte- injecteur 7 sur le moteur 11 qui est représenté en coupe transversale; cette figure montre les deux rotors 12, 13 ainsi que les deux conduites 17, 18 pour l'alimentation et le retour du fluide entraînant le moteur. Le retour du fluide peut également se faire librement dans l'enceinte des leviers basculants. Les autres parties de cette figure portent les mêmes références que celles de la figure 1. La figure 3 montre un élément d'entraî- nement 4 qui se compose d'un moteur à piston 21 à double effet, d'un levier oscillant 22 et de deux organes d'entralnement 23, 24. Le piston 25 du moteur 21 entraîne la tige 26 au cours de -son mouvement oscillant; la fourchette 27 du levier oscillant 22 étant prise sur la tige 26. Le levier oscillant 22 est monté à rotation dans une douille 28 de l'induit de traction 8 et ses deux cames 29, 30 viennent prendre dans des cavités réalisées dans l'organe d'entraînement 23, 24 qui sont reliés au corps de soupape 1, 2 par l'intermédiaire de dispositifs à roue libre. Le corps de soupape 1, supérieur, est représenté 2468731 en coupe; uni organe d'entraînement 23 est associé au corps de soupape 1 par l'intermédiaire d'une roue libre 31 et le corps de soupape est luimême relié à la tige de soupape 3 par une liaison par cannelure. Les autres éléments de cette figure portent les mêmes références qu'à la figure 1. La figure 4 montre comment est maintenu le support d'injecteur 7 sur le moteur 21, qui est représenté en coupe de façon à montrer ses divers éléments. Pour cette figure, on a utilisé les mêmes références qu'à la figure 3. La figure 5 montre un élément d'entral- nement 4 qui se compose d'un bloc palier 46 muni d'un arbre à excentrique 41 et d'un levier pivotant 42 portant deux rochets 43, 44. Au cours de son mouvement de rotation, l'arbre à excentrique 41 entraîne par son excentrique 47 la fourchette 48 du levier pivotant 42, fourchette qui entoure cette excen- trique; le levier 42 est monté à rotation dans une douille 28 de l'induit 8. Les rochets 43, 44 soumis à l'action de ressorts et qui sont portés par le levier pivotant 42 agissent respectivement sur les bords à dents des corps de soupapes 1, 2. La vue en coupe du corps de soupape 1, représenté dans la partie supérieure de cette figure, montre que le corps de soupape 1 est relié à la tige de soupape 3 par une liaison par la forme constituée par des cannelures. Les autres détails représentés portent les mêmes références qu'à la figure 1. La figure 6 montre que le bloc palier 46 constitue en même temps un appui pour le support 7 de l'in- jecteur et maintient l'injecteur 9 par l'intermédiaire de l'induit de traction 8. Le montage de la.-roue à excentrique 41 dans le bloc palier 46 se fait par l'intermédiaire d'une douille 45. Les autres détails de cette figure correspondent à la figure 5. REVENDICATIONS ) Dispositif de rotation de soupape comportait un élément d'entraînement et des organes de trans- mission de force pour entraîner des soupapes de préférence en position de fermeture, dans des moteurs à combustion interne à injecteur central, porté par un support d'injecteur et un induit de traction, et au moins deux soupapes, disposées de préférence symétriquement dans la tête de cylindre, disposi- tif caractérisé en ce que l'élément d'entraînement (4) coopère avec deux soupapes (1, 2), notamment avec deux soupapes d'échappement. 2 ) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément d'entrainement(4) constitue le contrepalier du sulport (7) de l'injecteur. 30) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'induit de traction (8) constitue l'axe de rotation des différents organes de transmission de force. 4 ) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'élément d'entraînement (4) comporte un arbre d'entraînement perpeidi- culaire à l'axe des tiges de soupapes (3), cet arbre étant relié aux tiges de soupapes (3) par deux entraînements à vis, soit directement, soit par l'intermédiaire d'organes de trans- mission de force. ) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'élément d'entraînement (4) comporte un arbre à excentrique (4i) qui est parallèle aux axes des tiges de soupapes (3), cet arbre entraînant les tiges de soupapes (3), par l'intermédiaire d'un levier basculant (42) horizontal et de rochets (44) ou de roue libre, soit directement, soit par l'intermédiaire d'or- ganes de transmission de force.