Brevet FR2528110A1 — publié le 19831209

La présente invention se rapporte à un dispositif d'en- tratnement pour les culbuteurs a cieux bras qui actionnent les soupapes des moteurs à combustion interne et qui coopèrent chacun à une extrémité avec la soupape correspondante, à l'au- tre extrémité avec un poussoir qui, lors de son déplacement axial, provoque un mouvement d'oscillation au culbuteur et, par suite, un mouvement d'ouverture de la soupape, contre l'ac- tion d'un ressort de fermeture de la soupape, chaque poussoir pouvant être mis en mouvement par un arbre de commande équipé de cames d'entraînement ou arbre à cames, par l'intermédiaire dtun levier intermédiaire à deux bras, dont un bras attaque le poussoir tandis que l'autre est actionné par la came d'entra C- nement, le point de prise du mouvement du premier levier in- termédiaire sur la périphérie de la came étant décalé par rap- port au point de prise du mouvement du deuxième levier inter- médiaire d'un angle déterminé centré sur l'axe de ltarbre à cames qui tourne dans un sens donné Dans les moteurs à com- bustion interne, l'entralnement des soupapes d'admission et d'échappement peut être obtenu de façon peu coateuse et peu encombrante par l'intermédiaire de deux culbuteurs actionnés par une came d'entralnement commune d'un arbre à cames Toute- fois, si, dans un même type de moteur, le sens ce rotation doit pouvoir être inversé (rotation dans le sens inverse des aiguilles d'une montre ou dans le sens des aiguilles d'une montre), il se présente des difficultés parce que, dans un mécanisme d'entra nement de soupapes du genre précité, les conduits combinés aux soupapes (conduit d'admission et d'é- chappement) possèdent des configurations différentes et ne peu- vent donc pas être intervertis facilement après une inversion du sens de rotation Il en résulte qu'après une inversion du sens de rotation, l'alimentation, la puissance et autres sont plus mauvaises En outre, dans de tels cas, les positions du filtre à air, du pot d'échappement, etc, sont fonction du sens de rotation de sorte que, lorsqu'on passe d'un sens de rota- tion au sens de rotation opposé, on est amené à des changements d'équipements compliqués. Le but de la présente invention est d'éliminer ces in- convénients et de fournir un dispositif d'entraînement pour les soupapes des moteurs à combustion interne qui puisse pas- ser de la marche dans un sens de rotation à la marche dans le sens inverse avec le minimum de dépense et qui n'entraîne également aucune perte de puissance après l'inversion Cette invention a donc pour objet un dispositif dans lequel trois tourillons sont disposés autour de la came de commande, déca- lés l'un par rapport à l'autre, et susceptibles chacun de re- cevoir un levier intermédiaire, la disposition étant telle que, lorsque la came d'entraînement de l'arbre de commande tourne dans un sens, le point de prise de mouvement du pre- mier levier intermédiaire, monté sur le premier tourillon, sur la périphérie de la came d'entrainement est décalé par rap- port au point de prise de mouvement du deuxième levier inter- médiaire monté sur le deuxième tourillon d'une valeur angulai- re déterminée, mesurée relativement à l'axe de l'arbre de com- mande tournant dans ce sens 'de rotation Pour un fonctionne- ment comportant une rotation de l'arbre de commande dans le sens de rotation inverse, le point de prise de mouvement d'un levier intermédiaire monté sur le troisième tourillon est décalé par rapport au point de prise de mouvement du premier levier intermédiaire, monté sur le premier tourillon de la même valeur angulaire mais en sens inverse. De cette façon, pour faire passer le moteur à combus- tion interne du fonctionnement dans un sens de rotation au fonctionnement dans le sens opposé, il suffit de remplacer un levier intermédiaire et son poussoir par un levier intermédiai- re spécial et un poussoir spécial Les autres éléments du mo- teur à combustion interne peuvent être conserves sans modifi- cation puisque le fonctionnement des deux soupapes ntest pas modifié, même après l'inversion du sens de rotation. Dans la forme préférée de réalisation de l'invention, le dispositif est réalisé de telle manière que les points d'ap- pui uu premier et du deuxième leviers intermédiaizes sont au- dessus du niveau de la came d'entraînement de l'arbre à cames tandis que le point d' appui du levier intermédiaire spécial se trouve au-dessous de cette came de commande" D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple, la Fig 1 représente le dispositif d'entratnement dans le cas o l'arbre à cames tourne dans un sens (marche à gauche ou dans le sens inverse de celui des aiguilles d'une montre); la Fig 2 représente le dispositif d'entrafnement dans le cas de la rotation en sens inverse de l'arbre à cames (rotation à droite ou dans le sens des aiguilles d'une montre); les Fig 3 et 4 sont des vues analogues aux figures 1 et 2 d'une variante de réalisation du dispositif d'entra ne- ment. Dans les moteurs à combustion interne, il est habituel de disposer les soupapes d'admission et d'échappement dans la culasse du moteur et de les maintenir en position de fermetu- re par des ressorts de fermeture correspondants Dans ce case à chaque soupape est associé un culbuteur constitué par un le- vier à deux bras qui, au cours du cycle de travail du moteur, lors de son mouvement oscillant, ouvre la soupape contre lvac- tion du ressort de fermeture Le déplacement du culbuteur est commandé ici par un poussoir qui est entratné en déplacement axial à partir d'un arbre de commande équipé de cames d'entrai- nement ou arbres à cames,par un levier intermédiaire L'arbre à cames est lui-même accouplé cinématiquement au vilebrequin du moteur Les mécanismes d'entra Inement de ce genre sont con- nus en eux-mêmes (voire par exemple, le brevet US 3 735 745), de sorte que, dans le cas présent, seuls les éléments absolu- ment essentiels pour la compréhension de l'invention sont re- présentés et décrits. 225281 10 La Fig 1 montre la construction du dispositif d'en- traînement pour le fonctionnement normal, c'est-à-dire dans le cas cie la rotation de l'arbre A cames 10 vers la gauche. Cet arbre 10 est équipé d'une came d'entraînement l Oa et il touriilonne dans une partie 12 du carter du moteur Dans cette même partie du carter du moteur, deux axes d'articula- tion ou tourillons 14 et 16 sont montés au-dessus me l'arbre à cames 10 tandis qut'un troisième axe d'articulation ou tou- rilion 18 est placé au-aessous de cet arbre. Lors du fonctionnement normal (rotation vers la gauche) des leviers interméaiaires à deux bras 20 et 22, sont montés sur les axes d'articulation ou tourillons 14 et 16 respective- ment Chaque levier intermédiaire comporte un point ue prise du mouvement 20 a et 22 a, par lequel il est appuyé et glisse sur le contour de came l Ca de l'arbre à cames 10 Par ailleurs, chaque levier intermédiaire présente une empreinte réceptrice, b ou 22 b, dans laquelle est engagée l'une des extrémités du poussoir correspondant, 24 ou 26 Les deux leviers intermé- diaires 20, 22 sont conformés et montés de manière telle que leurs points de prise du mouvement 20 as 22 a sont décalés entre eux sur le profil de came l Oa de l'arbre à cames 10 d'un angle ç> dont le sommet se trouve sur l'axe de l'arbre à cames 10. Le levier 20 représenté sur la figure 1 a la même forme que le levier 22 mais est monté en position inversée sur l'taxe d'articulation 14 Cette inversion est possible parce que tous les axes 14, 16, 18, ont le même diamètre. On supposera que le levier intermédiaire 20 et le pous- soir 24 servent à actionner la soupape d'échappement du moteur et le levier intermédiaire 22, associé au poussoir 26, à ac- tionner la soupape d'admission de ce moteur Dans ce cas, lors- que l'arbre à cames 10 tourne dans le sens L (rotation vers la gauche) à partir de la position représentée sur la Fig 1, la région montante de la came 10 a commande le mouvement d'ouver- ture de la soupape d'échappement, par l'intermédiaire des or- ganes 20 et 24 Dès que la came d'entratnement 10 a a tourné 25281 10 suffisamment pour que le point de prise du mouvement 20 a glis- se sur la région descendante de la came i Qa, la soupape d'é- chappement peut revenir à sa position de fermeture sous l'ac- tion de son ressort de fermeture. Lorsque, maintenant, l'arbre à cames 10 a tourné vers la gauche de l'angle o S, le point de prise du mouvement 22 a du levier intermédiaire 22 coopère avec la came 10 a, de sorte que, maintenant, les mouvements d'ouverture et de fermeture de la soupape d'admission sont commandés de la même façon par l'intermédiaire des organes 22 et 26. Si, au contraire, le m 9 me moteur à combustion interne doit 4 tre mis en action pour d'autres utilisations, et de tel- le manière que son arbre à cames 10 effectue une rotation vers la droite au lieu d'une rotation vers la gauche (Fig l), le dispositif d'entratnement des soupapes présente la configura- tion représentée sur la Fig 2 Le levier de commande 22 et son poussoir 26 restent également en service dans ce cas d'utilisa- tion et ils commandent ici encore la soupape d'admission Le levier intermédiaire 20 et le poussoir 24 sont au contraire supprimés et remplacés par un levier intermédiaire spécial 28 qui est monté sur l'arbre d'articulation 18, et par son pous- soir spécial 30 Ici également, le point de prise du mouvement 28 a du levier intermédiaire spécial 28 est décalé par rapport au point de prise du mouvement 22 a du levier intermédiaire 22, de l'angle À mais en sens inverse du décalage du point de prise du mouvement 20 a du levier intermédiaire 20 de la Fig 2. L'empreinte réceptrice 28 b du levier intermédiaire spécial 28 est disposée de telle manière que le poussoir spécial 30 se trouve à la même distance de l'arbre à cames 10 que le poussoir 24 ue la Fig 1, seulement, le poussoir 30 est prolongé en conséquence comparativement au poussoir 24. De ce fait, avec le dispositif de la Fig 2,, lors de la rotation vers la droite de l'arbre à cames 10, ctest également la soupape d'échappement qui est actionnée la première par la came l Oa, en mouvements d'ouverture et de fermeture, par l'in- termédiaire des organes spéciaux 28 et 30, tandis que, après une rotation de l'angle as, la came de commande l Oa ac- tionne les organes 22 et 26, la soupape d'admission effec- tuant alors ses mouvements d'ouverture et de fermeture. Dans le mode de réalisation du dispositif d'entraîne- ment de soupapes suivant la Fig 2 (rotation vers la droite), les soupapes et les autres éléments du moteur conservent la même fonction que dans le mode de réalisation de la Fig 1 (rotation vers la gauche) Pour faire passer le moteur à com- bustion interne de la rotation dans un sens à la rotation dans le sens opposé, il suifit donc de remplacer un levier inter- méciaire et un poussoir par un levier intermédiaire spécial et un poussoir spécial Par ailleurs, la position angulaire de l'arbre à cames 10 par rapport au vilebrequin du moteur doit être calée de telle manière que la came d'entratnement l Oa soit amenée de la position de la Fig 1 à la position de la Fig 2 afin que les périodes d'ouverture et de fermeture des soupapes restent les mêmes dans les deux sens de rotation. Sur les Fig 3 et 4 est représenté un autre mode de réalisation Comme sur les Fig 1 et 2 le levier intermédiai- re 22 est moulé sur le premier axe d'articulation 16 Par con- tre il est prévu un levier intermédiaire 120 qui comporte deux empreintes réceptrices 120 b et 120 bb pour le poussoir associé Ce levier 120 est monté sur le deuxième axe 14 pour la rotation vers la gauche L (Fig 3) et sur le troisième axe 18 pour la rotation en sens inverse R (Fig 4) Il y a toujours une de ses empreintes 120 b ou 120 bb qui coopère avec le pous- soir correspondant 24 ou 30. REVEN D I CAT I ONS 1 Dispositif a'entralnement pour une paire de cul- buteurs qui actionnent les soupapes d'admission et d'échappe- ment d'un moteur à combustion interne et coopèrent chacun à une extrémité avec la soupape correspondante et, à l'autre ex- trémité avec un poussoir qui, lors de son déplacement axial, provoque un mouvement de pivotement de la soupapes chaque poussoir pouvant être mis en mouvement par un arbre de comman- de équipé d'une came d'entraînement, par ltintermédiaire d'un levier intermédiaire qui est monté oscillant sur un axe de portée correspondant et qui, d'une part, est muni d'une sur- face d'entra nement qui attaque le poussoir et, d'autre part, est appuyé sur la came d'entraînement, ce dispositif étant ca- ractérisé en ce que trois tourillons ( 14, 16, 18) sont dispo- ses autour de la came d'entralnement (i Oa) et décalés les uns par rapport aux autres, chacun ce ces tourillons étant prévu pour recevoir un levier intermédiaire ( 20; 22; 28; 120), et leur disposition étant telle que, lorsque la came d'en- tratnement ( 10 a) de l'arbre de commande ( 10) tourne dans un sens (L), le point de prise du mouvement ( 22 a) du premier le- vier intermédiaire ( 22), monté sur le premier tourillon ( 16), sur la périphérie de la came d'entrafnement est décalé par rapport au point de prise du mouvement ( 20 a ou 120 a) du deu- xième levier intermédiaire ( 20 ou 120), monté sur' le deuxième tourillon ( 14), d'une valeur angulaire () déterminée, me- surée relativement à l'axe de l'arbre de commande qui tourne dans ce sens de rotation (L); et en ce que, dans des cas de fonctionnement comportant une rotation de l'arbre de commande dans le sens de rotation inverse (R), le point de prise du mouvement ( 28 a ou 120 a) d'un levier intermédiaire ( 28 ou 120) qui est monté sur le troisième tourillon ( 18) est décalé par rapport au point de prise du mouvement ( 22 a) du premier levier intermédiaire ( 22) monté sur le premier tourillon ( 16) de la même valeur angulaire () mais en sens inverse. 2 Dispositif d'entralnement suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le premier et le deuxième tourillons (i 6; 14) se trouvent au-dessus de la came d'entraînement ( 10 a) de l'arbre de commande ( 10) tandis que le troisième tourillon ( 18) est au-dessous de cette came. 3 Dispositif d'entra nement suivant la revendication 1, caractérisé en ce que, pour le fonctionnement comportant une rotation de la came d'entra nement ( 10 a) dans le premier sens de rotation (L), le levier intermédiaire ( 20) monté sur le deuxième tourillon ( 14) a une forme identique à celle du levier intermédiaire ( 20) monté sur le premier tourillon ( 16) mais est monté sur son tourillon dans la position inverse. 4 Dispositif dtentrafnement suivant la revendication 1, caractérise en ce que, pour le fonctionnement comportant une rotation de la came d'entraînement ( 10 a) dans le premier sens de rotation (L), le levier intermédiaire ( 120) monté sur le-deuxième-tourilion ( 14) a une configuration différente de celle du levier intermédiaire ( 120) monté sur le premier tou- rillon ( 16). Dispositif d'entraînement suivant la revendication 1, caractérisé en ce que chacun des leviers intermédiaires ( 20; 22; 28) comporte une surface d'entralnement unique ( 20 b; 22 b; 28 b) pour le poussoir correspondant ( 24; 26; ). 6 Dispositif d'entraînement suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le levier intermédiaire ( 120) monté sur le deuxieme tourillon ( 14) comporte deux surfaces d'en- trainement ( 120 b, 120 bb) qui chacune peuvent Ctre mise en pri- se avec le poussoir correspondant ( 24 ou 30 respectivement). 7 Dispositif ad'entraînement suivant la revendication 6, caractérisé en ce que les leviers intermédiaires ( 120) qui peuvent 9 tre montés sur le deuxième et le troisième tourillons ( 14, 18) ont des configurations identiques.