Brevet FR2462561A1 — publié le 19810213

2-4 62561 L'invention concerne un moteur à combustion in- terne à plusieurs cylindres, en particulier à six ou huit cylindres, équipé d'un système de déconnexion de soupapes et d'un arbre à cames raccordé solidairement en rotation aux cames commandant les soupapes. On connatt la technique consistant, durant le cycle de travail d'un moteur à combustion interne à pistons comportant plusieurs cylindres, à mettre hors circuit un ou plusieurs cylindres, par déconnexion des soupapes, ceci pour obtenir un abaissement de la consom- mation de carburant. Une réduction de la consommation en carburant est obtenue par le fait que les autres cylindres se trou- vant encore en service travaillent à une pression moyen- ne plus élevée, et par conséquent avec une consommation spécifique en carburant plus réduite, comme en témoignent les diagrammes de consommation usuels des moteurs à com- bustion interne. Des mesures tendant à abaisser la consommation en carburant par des déconnexions de soupapes sont con- nues, par exemple de la demande de brevet en Allemagne Fédérale DE - OS 26 21 794. Le dispositif de déconnexion de soupapes prévu dans ce cas est monté dans un système de culbuteurs o les culbuteurs sont commandés à partir d'un arbre à ca- mes monté en position basse, par l'intermédiaire d'une tige-poussoir. Les masses en mouvement étant relative- ment importantes, ce système de commande n'autorise que des vitesses de rotation limitées. Sur un système de commande de soupapes pré- vu par la demande de brevet en Allemagne Fédérale P 28 14 087.6, un dispositif destiné à la connexion et à la déconnexion de la soupape est monté entre le culbu- teur et l'extrémité de la tige de soupape. Une exé- cution de ce type donne une hauteur hors tout plus im- portante au moteur à combustion interne. L'invention a pour objet d'éliminer les dé- fauts des dispositifs de déconnexion de soupapes préci- tés et de créer pour les moteurs à combustion interne a plusieurs cylindres et à grosse cylindrée un système de déconnexion de soupapes quisoit simple et sûr. L'invention résoud ce problème en prévoyant que pour les cames associées aux soupapes déconnecta- bles, la solidarisation en rotation à l'arbre porte-ca- mes soit amovible. Grâce aux dispositions prévues par l'inven- tion, la position de l'arbre à cames dans le moteur et la hauteur hors tout de celui-ci peuvent demeurer in- changées. Aucune modification du rattrapage hydraulique du jeu des soupapes du moteur n'est de plus nécessaire. En outre, les masses agissant dans l'axe des soupapes n'ayant pas été augmentés, des vitesses de rotation éle- vées demeurent possibles. Dans ce qui suit, l'objet de l'invention est expliqué plus en détail à l'aide d'un exemple d'exécu- tion illustré par des figures. Celles-ci représentent Figure 1, en coupe longitudinale, un arbre à cames équipé d'un système de déconnexion de soupapes constitué d'un train épicycloidal et d'un dispositif de freinage. Figure 2, en coupe transversale, le système de déconnexion de soupape, avec un culbuteur en contact avec l'extrémité de la tige de soupape, ainsi que le support sur lequel est monté ce culbuteur. Figure 3, un détail en coupe, du système de déconnexion de soupapes, avec un dispositif à cliquets. Dans une position illustrée en trait mixte, l'un des deux cliquets disposés l'un derrière l'autre avec un certain écartement sur un arbre de commande est verrouil- lé à une douille du train épicycloidal, cependant que l'autre, associé à une roue à denture intérieure, se trou- ve en position de déverrouillage par rapport à celle-ci, les cliquets représentés en trait plein se trouvent dans leur seconde position possible. Figure 4, un dispositif de commande de commu- tation des soupapes monté sur une extrémité de l'arbre à cames. Sur la figure 1, est représenté un arbre à cames en tête 1 d'un moteur à combustion interne à pis- tons équipé d'un système de déconnexion de soupapes, arbres à cames dans lequel des soupapes non déconnecta- bles 4 sont commandées par des cames 3 solidaires de l'arbre à cames 1 alors que des soupapes déconnectables 2 sont commandées par l'intermédiaire de cames 5 pouvant être mises à l'arrêt, raccordées à l'arbre à cames 1 par un train épicycloidal. Deux cames 5 associées à chaque cylindre sont raccordées d'une seule pièce à une douille 7 montéesur l'arbre à cames 1. La douille 7 constitue le planétaire du train épicycloldal 6, lequel comporte par ailleurs un porte-train 8 solidaire en rotation de l'arbre porte-cames 1, des satellites intérieurs et ex- térieurs 10 pouvant tourner sur le porte-train et engrè- nant entre eux, ainsi qu'une roue à denture intérieure 11. La roue à denture intérieure 11 montée à ro- tation sur la douille 7 travaille associée aux satellites extérieurs 10 et la douille 7 travaille associée aux sa- tellites intérieurs 9. Par un rapport approprié des nom- bres de dents respectifs de la roue à denture intérieure 11 et du planétaire 7 (par exemple 64 pour la roue à den- ture intérieure et 32 pour le planétaire) et d'autre part par une rotation des satellites intérieurs 9 en sens in- verse des satellites extérieurs 10, la vitesse de rota- tion de l'arbre à cames 1 correspond à celle de la douille 7. La douille 7 n'est entraînée que lorsque les soupapes sont connectées, et ceci dans le sens contraire de l'ar- bre à cames 1 en raison de la disposition des satellites extérieurs ou intérieurs supplémentaires, par lesquels n'est rendu possible que le seul rapport de transmission 1:1 entre le planétaire et l'arbre à cames. Pour la connexion et la déconnexion des soupapes, est prévu un dispositif de freinage (figures 1 et 2) fonctionnant en association avec le train épicycloldal 6, dispositif présentant des rubans de freinage 13, 14. Le ruban de freinage 13 est associé à un disque de freinage 15 so- lidaire en rotation de la douille 7 et le ruban de freinage 14 à la roue à denture intérieure 11. Les extrémités des rubans de freinage 13, 14 sont fixées à des excentriques 16 montés sur un arbre de commande com- mun (figure 2). Par ailleurs (figure 3) des cliquets 18, 19 d'un système de crantage 20 sont solidaires de l'ar- bre de commande 17; ils encrantent alternativement avec le disque de freinage 15 et avec la roue à denture inté- rieure 11. Sur la figure 3, dans leur position illustrée en trait mixte, le cliquet 18' est en prise avec le disque de freinage 15, cependant que le cliquet 19' associé à la roue à denture intérieure 11 n'est pas en prise avec cette dernière. Les cliquets 18 et 19 repré- sentés en trait plein occupent chacun l'autre position possible, inverse. Sur l'arbre de commande 17,-est également monté un levier d'arbre de commande 21 pouvant être manoeuvré par une tringlerie de liaison 22 à partir d'un électro-aimant à double action 23 (figure 4). La position dans laquelle le levier 21 est représentée porte le repère I; dans cette position, la roue à denture intérieure l1 (figure 3) est freinée. En position II, cette roue peut tourner librement. Le fonctionnement du système de connexion et de déconnexion de soupapes est le suivant: Lorsque les soupapes sont en service, la roue à denture intérieure 11 est maintenue fermement dans une position déterminée par une liaison mécani- que au moyen du cliquet 19. L'arbre à cames 1 entrai- ne, par l'intermédiaire du porte-train 8 et des satel- lites 10, 9, la douille 7 dont les cames commandent les soupapes. Pour mettre hors service, en charge partielle, plusieurs cylindres par déconnexion des soupapes, l'élec- tro-aimant 23 est actionné par un capteur, non représen- té, asservi à la vitesse de rotation, et par un signal de commande, et amène par rotation l'arbre de commande 17 à une position II par l'intermédiaire du levier d'arbre de commande 21. Le cliquet 19 se dégage alors de la roue à denture intérieure 11 et le ruban de freinage 14 li- bère cette roue; dans le même temps, le disque de frei- nage 15 de la douille 7 est ralenti par le ruban de freinage 13 et verrouillé par le cliquet 18. La douille 7 ne peut donc plus être entraînée en rotation par l'ar- bre à cames 1. De ce fait, la roue à denture intérieure 11 tourne dans le même sens que l'arbre à cames 1, mais à une vitesse égale à la moitié de la vitesse de celui-ci. La déconnexion n'intervient que lorsque les soupapes sont en position de fermeture. Lorsque les soupapes sont connectées, le dis- que de freinage 15 est accéléré après dégagement du cli- quet 18' et la roue à denture intérieure 11 décélérée et finalement verrouillée par le cliquet 19.- A la place d'un train épicycloidal, peut aussi être prévu un accouplement désaccouplable conformé en accouplement à crabots (non représenté) raccordant à l'arbre à cames les cames associées aux soupapes décon- nectables, accouplement dont la partie secondaire d'a- bord désaccouplée soit accélérée puis finalement couplée mécaniquement à la partie primaire. La décélération de la partie secondaire en vue de la déconnexion des sou- papes déconnectables pourrait également être réalisée par un dispositif de freinage ou de friction. Le cas échéant, pour l'accélération ou la décélération de la partie secondaire, l'emploi d'organes actionnables en pression est possible. 246É561 REVENDICATIONS 1) Moteurs à combustion interne à plusieurs cy- lindres, en particulier à six ou huit cylindres, équi- pés d'un système de déconnexion de soupapes et d'un ar- bre à cames solidaire en rotation des cames commandant les soupapes, caractérisés par le fait que pour les cames (5) associées aux soupapes déconnectables (2), la solida- risation en rotation à l'arbre à cames (1) est amovible. 2) Système de déconnexion de soupapes selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les cames (5) associées aux soupapes déconnectables (2) sont rac- cordées à l'arbre à cames (1) par un mécanisme de dé- connexion. 3) Système de déconnexion de soupapes selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les cames (5) associées aux soupapes déconnectables (2) sont raccordées à l'arbre à cames (1) par un mécanisme de déconnexion. 4) Système de déconnexion de soupapes selon l'u- ne des revendications 2 et 3, caractérisé par le fait qu'aux cames (5) destinées aux soupapes déconnectables (2), est associé un dispositif de freinage. ) Système de déconnexion de soupapes selon l'u- ne des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le mécanisme de déconnexion raccordant les cames (5) associées aux soupapes déconnectables (2) à l'arbre à cames (1) est conformé en train épicycloidal (6). 6) Système de déconnexion de soupapes selon l'u- ne des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le train épicycloidal (6) présente une douille (7) montée sur l'arbre à cames (1) et constituant le planétaire du train épicycloidal (6) , douille comportant deux cames (5) formant une seule pièce avec elle. 7) Système de déconnexion de soupapes selon l'u- ne des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le train épicycloidal (6) comporte de plus un porte-train (8) solidaire en rotation de l'arbre à ca- mes (1), une roue à denture intérieure (11) pouvant tourner sur la douille (7) ainsi que des satellites (9, 10) extérieurs et intérieurs pouvant tourner sur le porte-train et engrènant-entre eux, les satellites intérieurs (9) fonctionnant en association avec le planétaire (7) et les satellites extérieurs (10) avec la roue à denture intérieure (11). 8) Système de déconnexion de soupapes selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le dispositif de freinage associé au train épicycloidal (12) présente deux rubans de freinage (13, 14) dont l'un (14) entoure la roue à denture in- térieure (11) et l'autre (13) la douille (7), la décon- nexion des soupapes déconnectables s'effectuant en im-. mobilisant la douille (7) par le ruban de freinage (13), cependant que la roue à denture intérieure (11) conserve sa liberté de rotation par rapport à l'autre ruban de freinage (14), ou inversement. 9) Système de déconnexion de soupapes selon l'u- ne des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les extrémités de chaque ruban de freinage (13, 14) sont raccordées à une excentrique (16) et que chaque excentrique (16) est monté sur un arbre de comman- de commun (17) et solidaire en rotation de celui-ci. ) Système de déconnexion de soupapes selon l'u- ne des revendications précédentes, caractérisé par le fait que supplémentairement au dispositif de freinage (12), une liaison mécanique est réalisable entre la roue à denture intérieure (11) et un dispositif fixe en position (20), ou entre celui-ci et la douille (7).