Brevet FR2480854A1 — publié le 19811023

Commande de soupapes de moteurs à combustion interne par distributeur hydraulique à faible consommation de puissance Pour la commande des soupapes de moteurs à combustion interne comportant des soupapes d'entrée d'air ou de mélange combustible et de sortie de gaz brûlées, il est connu d'utiliser des modes de commande par distributeur mécanique ou hydraulique 3 ces réalisations sont onéreuses et de précision insuffisante dans le cas des distributeurs hydrauliques, ou bien compliquées et peu fiables dans le cas de mécanismes purement mécaniques. L'invention a pour but un dispositif hydraulique permettant d'atteindre avec un maximum d'avantages au point de vue coût de réalisation, fiabilité, rendement mécanique, précision et silence de fonctionnement, la variabilité des lois d'ouverture et de fermeture des soupapes. Selon l'invention, à chaque soupape est associé un dispositif constitué d'un corps creux, empli d'un fluide tel que l'huile, avantageusement en forme de t ou de Y, présentant aux extranités des trois branches un alésage cylindrique, dans chacun desquels est disposé un'piston, l'un des pistons étant associé à la soupape à commander et les deux autres étant associés k des cames rotatives entraînées par des arbres convenables, la position et la forme des cames étant conjuguées de telle sorte que, par une rotation convenable des arbres d'entratnement,-on peint conan- der de façon réglable la descente et la levée de la soupape et, en conséquence, par exemple l'ouverture et la fermeture de la canalisation correspondante. L'invention sera maintenant décrite à titre d'exemple, en se référant au dessin annexé dans lequel t - la figure 1 est un diagramme des mouvements de levée et de descente des soupapes - la figure' 2 est une rampe en élévation d'une forme préférée de réalisation g - la figure 3 est une vue de face atun train planétaire disposé sur l'un des arbres ; - la figure 4 est une coupe selon Iv-Iv de la figure 3. Le diagramme de la figure 1 montre, en fonction de l'angle Selon l'invention, des lois variables de levée et de fermeture sont réalisées comme étant la conséquence d'un mouvement relatif de deux cames0 Si l'on se reporte à la figure' 2, on voit que le distributeur est constitué d'un corps creux 1 en forme de T, dont les extrémités de la barre transversale et de la tige comportent des alésages 2, 3,. 4 dans lesquels sont disposés avec un jeuconvenable des pistons 5, 6, 7. Le piston 5 est associé b la soupape 8 et a un ressort de rappel 9 appuyé, d'une part sur la culasse du moteur 20 et, d'autre part, sur une coupelle d'appui 10 solidaire d'un piston 50 Les pistons 6 et 7 sont appuyés respectivement par des cames il et 12, entraînées en rotation-par des arbres 13 et 14 en liaison avec le vilebrequin du moteur. Le piston 7 comporte un axe de commande 2t ma par les flancs de la caue 12, un ressort 22 maintenant une pression suffisante pour refouler le piston 6 de telle sorte que celui-ci soit en contact permanent avec la came 11, afin d'éviter tout choc entre les pistons 6 et 7 et leurs cames respectives de commande 11 et 12. Le ressort 22 s'appuie sur une butée 23 rapportée sur le corps 1 du dispositif de commande. Le piston 5 est m@ par la mise-en pression d'un fluide^ tel que de l'huile, enfermé dans le corps t entre les trois pistons 5, 6 et 7 correctement ajustés dans le corps 1. Le mouvement relatif des pistons 6 et 7 conditionne le mouvement de la soupape 8. En effet, la came li présentant sa protubérance positive en premier, refoule le piston 6 pendant que le piston 7 est maintenu en position par la came 12. La mise en mouvement du piston 6 entratne l'ouverture de la soupape 8 par l'inter- médiaire de la mise en pression de l'huile.La came 12, correctement orientée par rapport k la came 10, présente une diminutien de son rayon polaire pour assurer le recul du piston 7, créant ainsi un volume supplémentaire pour l'huile, limitant la levée de la soupape 8 et assurant ainsi sa fermeture0 La fermeture de la soupape 8 est assurée lorsque le rayon polaire de la came 12 a décru d'une çuanti+ égale k- l'aug- mentation du rayon polaire de la came 11 Les cames 11 et 12 sont assujetties k tourner en synchronisme (même vitesse de rotation), le déphasage de l'une ou l'autre came pouvant outre classiquement assuré par l'intermédiaire d'un entratnement planétaire, disposé entre les arbres d'entraînement 13 et 14. Un exemple d'entraînement par train épicycloïdal a été représenté aux figures 3 et 4. L'arbre 13a,associ à l'arbre 13, portant les cames d'ouverture 11 et l'arbre 14 portant les cames de fermeture 12 sont entraînés respectivement par des poulies 29-30, k partir d'une poulie motrice 31, au moyen d'une courroie crantée 32. Entre les arbres 13a et 13 est disposé un train épicycloïdal 33. Ce train est composé d'une couronne 34 liée rigidement k l'arbre 13 d'un porte-satellite 35 supportant les pignons satellites 36, d'un pignon central d'entraine.ment 37 lié rigi dement b l'arbre 13a0 Un.levier-38, lié rigidement au portesatellite 35, permet de déphaser angulairement l'arbre 13 par rapport k 'l'arbre 14. Par un choix convenable des rayons des poulies 29 et 30, il est possible d'obtenir des vitesses de rotation-identiques des - arbres t3 et 14, lorsque le porte-satellité est bloqué0 Par un déplacement dans un-sens ou dans l'autre du portesatellite, on réal-ise un déphasage en avant ou en arrière de l'arbre 13 par rapport à l'arbre 14. Le dispositif peut comporter un rattrapage de jeu automatique, en disposant une arrivée dthuile sous pression 15 dans un clapet anti-retour classique 16 obturé par la bille 17, dont le tarage d'ouverture est défini par la tension du ressort 18. Une propriété intéressånte de ce dispositif consiste à travailler à volume d'huile constant entre les trois pistons et à comporter des sections importantes, de telle sorte que la vis cosité de l'huile n'affaiblisse pas les propriétés de temps de réponse de la commande. La commande est précise, car la pression de lthuile est réglée par le tarage du ressort de rappel 9, qui maintient les pistons 6 et 7 en appui sur le dos des cames. Naturellement, la forme du corps creux t pourrait outre différente de celle représentée, par exemple en forme de I, sans sortir du cadre de l'invention0 REVENDICAT IONS 10 Dispositif de commande de soupapes de moteurs B combustion interne par distributeur hydraulique, caractérisé par ceci qu'il est constitué d'un corps creux rempli d'un fluide (1) tel que de l'buire et présentant trois alésages (2, 3, 4) dans chacun desquels est disposé un miston (5, 6, 7), l'un des pistons (5) étant lié à une soupape B commander (8), appuyée sur son siège par un ressort (9), et les deux autres pistons (6, 7) étant chacun appuyé par une came (t1, 12) montée sur un arbre rotatif (13, 14), les cames ayant des formes conjuguées et étant entraînées en rotation de teilesorte qu'elles provoquent le soulèvement ou l'enfoncement de la soupape (8) suivant une loi déterminée0 2.Dispositif de commande selon la revendication 1, caracté- risé par ceci que l'une des cames (11) détermine l'angle d'ouverture de la soupape et l'autre came (12) l'angle de fermeture de la soupape. 30 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par ceci qu'il est prévu un rattrapage de jeu automatique au moyen d'une canalisation d'arrivée de fluide (15) munie d'un clapet anti-retour (16). 4. Forme de réalisation d'un dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par ceci que le corps a une forme en T, les pistons (6, 7) actionnés par les cames étant situés dans des alésages (3, 4) portés aux extrémités de la barre transversale, et le piston (5) lié å la soupape étant disposé k la partie inférieure de la tige verticale (2) du To 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par ceci outil est appliqué k-un moteur thermique. 60 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé- par ceci que les deux cames (11, 12) sont montéés respectivement sur un arbre d'entratnement (13, 14), les deux arbres étant liés entre eux par un train planétaire (33) permettant un déphasage variable entre les cames.