Brevet FR2485622A1 — publié le 19811231

la présente invention concerne les moteurs thermiques à quatre temps. Dans les dispositifs connus de ce genre, chaque soupape est commandée par un arbre à cames. les points d'ouverture et de fermeture des soupapes sont déterminés par un seul profil de came et ceci, quel que soit le régime du moteur. Les profil de came est conçu afin de permettre le régime maximum pour lequel le moteur a été étudié. En ce qui concerne les moteurs à régime élevé, l'avance ouverture échappement y est relativement importante afin de limiter la contre-pression pendant la remontée du piston au 4ème temps.Lorsque ce même moteur est utilise à moyen et a bas régimes; l'avance ouverture échappement nécessaire devient moins importante, mais comme un seul profil de cames est utilisé, l'ouverture prématurée (pour ce régime) de la soupape d'échappement ne permet pas de tirer profit au maximum de la pression exercée sur la tete de piston. De même, pour la soupape d'admission, les points d'ouverture et de fermeture sont différents selon qu e il s'agit d'un moteur conçu pour fonctionner à régime lent, moyen ou élevé.Lorsqu'un moteur conçu pour atteindre un régime élevé est utilisé à un moindre régime, on observe une baisse de rendement et du couple, par contre, la consommation, la pollution, l'usure des soupapes d'échappement et leémis- sion des bruits d'échappement sont exagérés. La présente invention a pour but d'obtenir un meilleur rendement, le couple le plus élevé, une moindre consommation, une pollution et:un bruit d'échappement aussi réduits que possible à tous les régimes d'utillsation du moteur. A cette fin, l'invention propose d'actionner 1'une au moins des deux catégories de soupapes - soupapes d'admission ou soupapes d'échappement - au moyen d'un profil de came fonction du régime de rotation du moteur. Dans une forme dbéxécution préférée de ltinvention, et afin d'optimiser le résultats tant les soupapes dadmission que les soupapes d'échappement sont actionnées au moyen d'un tel profil de came. On obtient ainsi un système à point d'ouverture et angle de levée variables qui permet de remplir les objectifs énoncés plus haut et, notamment, d'améliorer le rendement. Avantageusement, une meme came présente une pluralité de profils de came dont la-mise en service est fonction de régime de rotation du moteur. Plus précisément, sous l'influence du régime du moteur, la came se déplace en mettant en service celui de ses profils qui convient à ce régime. Avantageusement, le déplacement de la came est lié à celui de l'arbre cames susceptible, à cet effet, d'un glissement longitudinal. Une fournie dsexécution de l'inventlon est décrite ciaprès en référence aux dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 représente un diagrarsne de distribution pour un régime de 2000 tX - la figure 2 représene wn diagramme de distribution pour un régime de 6000 tfmn - la figure 3 représente en coupe transversale, un profil de came de commande du soupape d'échappement adapté à un régime de 2000 t/mn - la figure 4 représente en coupe transversale, un profil de came de commande de soupape dzéchappement adapté à un régime de 6000 t/mn - la figure 5 représente une came à profils multiples selon l'invention, et - la figure 6 montre schématiquement la position relative de l'arbre à cames et du poussoir de cul.buteur . Dans les figures a et 2, on a adopté une cotation angulaire par rapport au point mort haut, noté' 0, pour faciliter la compréhension. Pour un moteur donné, pouvant tourner à 6000 t/mn , on adinettra que l'expérience a démontré qu'on obtenait le meilleur rendement, à 2800 t/mn, avec le diagramme de distribution représenté à la fig. 1 et le meilleur rendement à 6000 t/mn avec le diagramme de distribution représente à la figure 2. A 2000 t/mn, la soupape d'échappement s'ouvre à 1600 en OE et se ferme en FE à 3640 apres le point 0 ; l'angle de levée est de 2040 sur vilebrequin et de 1020 sur arbre à cames i le point M, milieu de l'angle de levée, est situé à 2620 sur vilebrequin ou encore-à 1310 sur arbre à cames. Un profil de cames convenant bien au régime de 2000 tjmn est représenté à la fig. 3 et selon la ligne B-B de la fig. 6. Si l'on définit le profil de came par l'angle Oxm-,sscorres- pondant à la moitié de l'angle de levée sur arbre à cames, le profil de came P1 de la fig. 3 a une angle 0xm1 de 131 . A 6000 t/mn, la soupape d'échappement s'ouvre à 1400 en OE et se ferme en FE à 3680 après le point 0. l'angle de levée est de 2280 sur vilebrequin et de 1140 sur arbre à cames le point M', milieu de l'angle de levée, est situé à 2540 sur vilebrequin ou encore à 1270 sur arbre à cames. Un profil de cames convenant bien au régime de 6000 t/mn est représenté à la -fig. 4 et selon la ligne A-A de la fig. 6. Langle Oxm définissant ce profil P2 est, ici, de Oxm2 = 1270. Aux figures 1 et 2, les références OA et F désignent, respectivement, l'ouverture et la fermeture des soupapes d'admission. La fig. 5 montre une came 1 présentant une succession de profils allant de P1 à P2 et dont les angles S vont dé Oxm à Oxm2. Cette came 1 présente donc, à une de ses extrémités, un profil P1 adapté aux bas régimes du moteùr et, à l'autre ex-- trémité, un profil P2 adapté au régime maximum du moteur, les profils intermédiaires convenant aux régimes moyens et étant issus du raccordement progressif des profils convenant aux régimes extrêmes. Si l'on se réfère à la fig. 6, on voit que la came 1 dépend d'un arbre à cames 2. Cet arbre à.cames 2 est capable de se déplacer selon son axe longitudinal, dans les deux sens, sur une distance totale d, de-manière à présenter-, au poussoir 3 du culbuteur, le profil approprié au régime du moteur. Le déplacement de l'arbre 2 est proportionnel à sa vitesse de rotation. lorsque le moteur tourne au ralenti, des ressorts de rappel obligent l'arbre 2 à se positionner de façon à présenter-le profil Pi au droit de la queue de soupape, du poussoir ou du culbuteur 3. lorsque, par suite d'une accélération, -le régime du moteur augmente, l'arbore à cames 2 se ~ déplace progressivement sous l'effet d'un mécanisme centrifuge ou de tout autre système existant, le déplacement maximal correspondant au régime maximal et, à ce moment, c'est le profil P2 qui se trouve au droit de la queue de soupape 3. Il est bien entendu que la présente invention n'est pas limitée à la forme d'exécution décrite et représentée. En particulier, les profils successifs pourraient appartenir à des cames distinctes, soit ayant la possibilité de se décaler angulairement l'une par rapport à l'autre, soit dépendant d'un système utilisant deux arbres à cames par soupape. REVENDICATIONS 1 - Procédé d'amélioration du xendement dtun moteur thermique à quatre temps, comportant des soupapes d'admission et des soupapes d'échappement commandées par cames, caractérisé en ce qu'il consiste à actionner l'une au moins des deux catégories de soupapes au moyen d2un profil de came fonction du régime de rotation du moteur, 2 - Procédé selon la Revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à actionner les soupapes d'admission et les soupapes d'échappement au moyen dan profil de came fonct-on du régime moteur, 3 - Procédé selon la Revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il consiste à actionner les soupapes au moyen de profils successifs prévus sur une meme came et successivement sélectionnés en fonction du régime du moteur, 4 - Procédé selon la Revendication 3, caractérisé en ce qu'il consiste à sélectionner le profil approprié de la came en fraisant subir un déplacement à cette dernière. 5 - Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la Revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité de profils de came susceptibles de venir actionner lune an moins des deux catégories de soupapes. 6 - Dispositif selon la Revendication 5, caractérisé en ce qu'unie même came présente une pluralité de profils de cames. 7 - Dispositif selon la Revendication 6, caractérisé en ce que la came présentant une pluralité de profils de came est susceptible d'un déplacement fonction du régime du-moteur, amenant en service le profil de came appropriée 8 - Dispositif selon la Revendication 7, caractérisé en ce que la came appartient à un arbre à cames susceptible d'un déplacement longitudinal. fonction du régime du moteur.