Brevet FR2537207A1 — publié le 19840608

L'invention se rapporte à un dispositif de rappel pneumatique pour une soupape d'admission sur un moteur à allumage par compression. On sait que la forme de la courbe de couple dlun moteur à quatre temps dépend largement des angles d'ouverture et de fermeture des soupapes. Parmi ces angles,l'un des plus importants est l'angle de retard à la fermeture d'admission. Lorsque cet angle est grand, jusqu'à 80" sur les moteurs de compétition, le moteur donne un très bon couple et une très bonne puissance dans les régimes très élevés. Par contre, un tel moteur manque de souplesse. Lorsque cet angle est faible, par exemple de l'ordre de 30 , le moteur est très souple mais il manque de couple et de puissance à haut régime. L'expérience montre que, pour avoir le maximum de couple à tous les régimes, il est souhaitable d'avoir un angle de retard à la fermeture d'admission très faible jusqu'au régime de maximum de couple et, ensuite, une augmentation très rapide de cet angle jusqu'au régime de maximum de puissance. Ceci est obtenu avec une assez bonne précision en ayant recours à un ressort pneumatique pour le rappel de la soupape d'admission. Un tel ressort est réalisé en comprimant une certaine quantité d'air dans une chambre à volume variable délimitée par un cylindre fixe dans lequel coulisse un piston solidaire de la tige de soupape. Au moins un orifice ménagé dans le cylindre et dégagé par le piston lorsque la soupape est fermée,assure le remplissage en air de la chambre à chaque cycle. Grâce à cette disposition, appelée parfois distribution balistique, le ressort assure le contact entre le poussoir et la came, jusqu a un certain régime du moteur, par exemple 3.000 t/mn, puis le régime croissant, le poussoir décolle de la came et la soupape d'admission s'ouvre de plus en plus, se refermant de plus en plus tard, ce qui augmente l'angle de retard à la fermeture d'admission. Dans les premières réalisations,l'orifice de remplissage en air de la chambre constituant le ressort pneumatique communi quait directement avec l'espace situé autour des cylindres de ces ressorts. Malheureusement, comme il s'agissait d'air chargé de lubrifiant sous forme de goutelettes,de l'huile s'accumulait peu à peu dans la chambre du ressort pneumatique et le piston venait en compression hydraulique, entrainant la destruction des organes de commande des soupapes. Pour remédier à cet inconvénient, on a relié les différents orifices de remplissage à une canalisation aboutissant à un filtre, ce qui s'est traduit par une complication sensible. Èa présente invention, applicable aux moteurs à allumage par compression, se propose d'obtenir le même résultat par des moyens beaucoup plus simples éliminant la canalisation et le filtre supplémentaire s. L'invention concerne donc un dispositif de rappel pneumatique pour soupape d'admission de moteur à allumage par compression, comprenant un piston solidaire de la tige de soupape et coulis- sant dans un cylindre fixe, ce dernier comportant un orifice d'introduction d'air,obturé par le piston lors du mouvement d'ouverture de la soupape. Ce dispositif est caractérisé en ce que ledit orifice d'introduction d'air est relié au conduit d'admission du moteur. Suivant d'autres caractéristiques - le cylindre fixe comporte au moins un conduit pour le passage de l'air; - le cylindre fixe est réalisé en deux parties délimitant entre elles ledit passage - la tige de soupape étant reçue dans un guide fixé dans la culasse. un canal pour le passage de l'air est délimité entre le guide précité-et la culasse. Un exemple de réalisation fait l'objet de la description qui suit, en référence aux dessins joints dans lesquels : - la Fig. 1 est une vue en coupe d'un dispositif de commande de soupape agencé selon l'invention-; - la Fig. 2 est une coupe selon la ligne 2-2 de la Fig. 1. Selon l'exemple représenté, qui concerne un moteur à allumage par compression, une soupape d'admission 1 coopère avec un siège 2 pour ouvrir ou fermer une communication entre une chambre de combustion 3 et un conduit d'admission 4 formé dans une culasse 5. La.soupape 1 est portée par une tige 6 coulissant dans un guide 7 solidaire de la culasse 5 sur laquelle il est monté dans un alésage 8. Un poussoir 9, coulissant dans une chemise 10 disposée dans un alésage 11 de la culasse 5, transmet à l'extrémité de la tige de soupape les mouvements imposés par une came 12 entravée en rotation par un arbre à cames 13. La base du poussoir 9 comporte une collerette 14 qui, lorsque la soupape 1 est fermée, pénètre dans un logement. 15: à diamètres étagés, formé à la base de la chemise 10. Un canal 16 d'amenée d'huile, ménagé dans la culasse 5, comporte un gicleur 17 qui débouche dans l'alésage 11, entre la base de la chemise 10 et la collerette 14, lorsque la soupape 1 est en position ouverte. Un piston 18 est serti sur une douille 19 dont la partie centrale, conique, enserre deux coupelles 20, de forme conjuguée, pourvues chacune d'un bourrelet intérieur 21 qui coopère avec une gorge 22 formée sur l'extrémité de la tige 6 de soupape. Le piston 18, qui possède deux segments d'étanchéité 23, coulisse dans un cylindre formé de deux manchons concentriques 24,25. Le piston 18 délimite avec le manchon intérieur 25 une chambre 26 à volume variable. Le manchon extérieur 24 comporte un rebord intérieur radial 27 qui prend appui sur un épaulement radial 5a de la culasse 5,tandis que le manchon interieur 25 comporte un rebord intérieur radial 28 qui prend appui sur le rebord 27 du manchon extérieur, et qui est centré sur le guide 7 de soupape. Les deux manchons 24, 25, délimitent entre eux un espace annulaire 29 limité, d'un cOté par le rebord 27, et de l'autre par serrage l'une sur l'autre des extrémités respectives des-manchons 24,25. Le manchon intérieur 25 comporte au moins un orifice 30 de communication entre la chambre 26 et l'espace annulaire 29. Cet orifice est disposé de telle sorte que la communication soit interrompue par le piston 18 au début du mouvement d'ouverture de la soupape 1, c'est à dire proche du bord inférieur du piston, en position de fermeture de la soupape. L'espace annulaire 29 communique en outre par un canal 31 formé dans le rebord 28, avec une chambre annulaire 32 qui communique par un canal 33 avec le conduit d'admission 4. De préférence, ce canal 33 est. délimité entre un méplat 34 du guide 7 et l'alésage 8 de la culasse. Un ressort hélicoïdal 35, à faible rigidité, est comprimé entre la douille 19 et une rondelle fourchue 36 qui prend appui sur le rebord 28 du manchon 25 et est engagée dans une gorge 37 du guide 7. Un manchon 38 en élastomère est monté sur l'extrémité du guide 7 pour assurer l'étanchéité entre ce dernier et la tige 6 de la soupape. Le fonctionnement du dispositif qui vient d'être décrit est le suivant Lorsque la came 12 agit sur le poussoir 9, ce dernier entraide l'ouverture de la soupape 1,tandis que le piston 18, après. avoir obturé l'orifice 30, comprime l'air emprisonné dans la chambre 26. La détente de cet air provoque ensuite la fermeture de la soupape 1,tandis que le ressort 35 assure son maintien contre son siège 2. Lorsque la soupape 1 est fermée, une communication est établie entre la chambre 26 et le conduit d'admission 4, via l'orifice 30,1'espace annulaire 29,le canal 31,la chambre annulaire 32 et le canal 33. L'air présent dans le conduit d'admission 4 ayant nécessairement traversé le filtre habituel placé sur l'admission d'air au moteur, on voit que l'alimentation de la chambre 26 se fait en air filtré, sans qu'il soit nécessaire de prévoir un filtre particulier. D'autre part,s'agissant d'un moteur à allumage par compression,la zone de prélèvement ne peut être en dépression, du fait de l'absence de papillon des gaz, et elle ne comporte pas de carburant mélangé à l'air. Pour les vitesses de rotation du moteur relativement basses, le contact reste-constamment maintenu entre lactame 12 et le poussoir 9. Par contre, pour les régimes élevés, le poussoir 9 décolle de la came 12, entraînant une levée plus importante de la soupape 1 dont la fermeture se trouve retardée. La reprise de contact entre le poussoir 9 et la came 12 se fait sans choc, grace au freinage provoqué par l'évacuation de l'huile introduite, par le gicleur 17, entre la collerette 14 et la base de la chemise 10, pendant le temps d'ouverture de la soupape. La réalisation décrite ci-dessus permet donc de résoudre le problème posé puisque ni filtre, ni canalisation supplémentaires ne sont nécessaires. Par ailleurs,le trajet pour le pas-sage de l'air est obtenu par des moyens simples et sans usinage de la culasse ni du cylindre fixe. - REVENDICATIONS 1 - Dispositif de rappel pneumatique pour soupape (1) d'admission de moteur à allumage par compression, comprenant un piston (18) solidaire de la tige (6) de soupape et coulissant dans un cylindre fixe (24, 25), ce dernier comportant un orifice (30) d'introduction d'air obturé par le piston lors du mouvement d'ouverture de la soupape (1), caractérisé en ce que 1 edit orifice d'introduction d'air (30) est relié au conduit (4) d'admission du moteur. 2 - Dispositif de rappel pneumatique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le cylindre fixe (24,25) comporte au moins un conduit (29) pour le passage de l'air. 3 - Dispositif de rappel pneumatique suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le cylindre fixe est réalisé en deux parties (24 > 25) concentriques et ledit conduit (29) est délimité entre ces deux parties. 4 - Dispositif de rappel pneumatique suivant la revendication 3, caractérisé en c e que le cylindre fixe est constitué par deux manchons concentriques (24,25) serrés l'un sur l'autre à une extrémité et comportant chacun un rebord radial interne (27,28) à leur autre extrémité, ces deux manchons délimitant entre eux un espace annulaire (29' constituant le- conduit ,pour le passage de l'air. 5 - Dispositif de rappel pneumatique suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel la tige (6) de soupape est reçue dans un guide (7) fixé dans la culasse, caractérisé en ce qu'un canal (33) pour le passage de l'air est délimité entre le guide précité (7) et la culasse (5). 6 - Dispositif de rappel pneumatique suivant l'une quelconque des revendications 2 à 4 et la revendication 5,caractérisé en ce qu'une chambre annulaire (32) est délimitée entre la culasse (5),le cylindre fixe (24,25) et le guide (7) et communique, d'une part, avec le conduit (29) ménagé dans le cylindre fixe et, d'autre part, avec le canal (33).