Brevet FR2546967A1 — publié le 19841207

La présente invention se rapporte à un mécanisme de commande de soupapes, à rattrapage de jeu, pour moteur a com 1 ustion interne à pistons dans lequel un culbuteur, disposé sur la tête de cylindre, est articulé sur un pivot maintenu par des paliers et deux soupapes sont actionnées conjointement par une traverse articulée sur ce culbuteur et sur une bielle qui est disposée parallèlement à ce dernier entre deux articulations disposées, l'une sur les paliers et l'autre sur cette traverse, l'une dé ces articulations de la bielle pouvant être déplacée au moyen d'un excentrique. A-vec un couple de soupapes actionnées conjointement, il faut des dispositifs qui permettent de régler le synchronisme des mouvements d'ouverture et de fermeture de ces soupapes. Un mécanisme de commande de soupapes de ce genre pour moteur à combustion interne à pistons est connu par la notice M 6000 de juillet 1962 de la Société Maybach-Motorenbau Gmb H Ce mécanisme, réglé au montage à un jeu déterminé entre la traverse et les tiges des deux soupapes, synchronise à peu près les mouvements de ces soupapes Quand ce réglage a été exécuté, les dispositifs ne peuvent se dérégler sponta- nément pendant le fonctionnement. Mais l'usure et le matage modifient en service le jeu prévu initialement entre les tiges des soupapes et la traverse En général, ce jeu augmente inégalement sur les deux soupape 3 actionnées conjointement Il se crée par suite, au cours du fonctionnement, un décalage de phase croissant entre les mouvements de ces soupapes La soupape qui présente le plus grand jeu par rapport à la traverse s'ouvre plus tard que l'autre soupape Elle s'ouvre donc avec une plus grande vitesse que cette autre soupape Il en résulte de fortes accé- lérations, qui provoquent des contraintes excessives com- proriettant le fonctionnement, ainsi qu'une plus grande usure du mér:anisme de commande. L'invention concerne un mécanisme de commande de soupapes qui, par l'intermédiaire d'une traverse guidée par un parallélogramme articulé, permet de maintenir en service ulie géométrie de commande constante de soupapes actionnées par couples. Ce mécanisme est caractérisé en ce que les positions des points d'articulation du culbuteur et de la bielle sur les paliers peuvent être réglées individuellement par des excentriques, au moins un dispositif de réglage automatique coopérant avec ces deux excentriques et les excentricités de ces derniers étant initialement orientées perpendiculaire- ment l'une à l'autre. Selon d'autres caractéristiques importantes chacun des points d'articulation déplaçables pour le réglage du culbuteur et de la bielle, est formé par un manchon qui peut tourner sur un pivot fixe, l'axe de ce pivot et l'axe d'articulation étant décalés excentriquement et chacun des manchons comportant un appendice radial consti- tuant un levier; l'appendice et l'excentricité du manchon d'articula- tion du culbuteur sont sensiblement parallèles et l'appendice et l'excentricité du manchon d'articulation de la bielle sont sensiblement perpendiculaires l'excentricité du manchon d'articulation du culbuteur est, initialement, sensiblement perpendiculaire au sens d'actionnement des soupapes, cependant que l'excentricité du manchon d'articulation de la bielle est, initialement, sensiblement parallèle au sens d'actionnement des soupapes le dispositif de réglage peut être disposé dans le manchon d'articulation de la bielle et agir sensiblement parallèlement au sens du déplacement des soupapes, ce disposi- tif coopérant d'un côté avec l'appendice du manchon d'articu- lation du culbuteur et s'appuyant de l'autre côté contre la tête ou culasse du cylindre, et le dispositif de réglage automatique peut comprendre deux pistons disposés sur un même axe et soumis, indépendam- ment l'un de l'autre, à la poussée d'huile sous pression. Les avantages du mécanisme selon l'invention sont en particulier que, puisque l'organe de réglage du jeu est monté dans une partie immobile de ce mécanisme, les masses mobiles sont réduites, que le mécanisme est peu encombrant en raison de l'intégration des dispositifs de compensation du jeu des soupapes et de réglage de la position de la traverse et qu'il supprime les contraintes additionnelles nuisibles qui ont pour effet de modifier inévitablement sa géométrie sous l'effet de l'usure. Ce mécanisme peut notamment s'appliquer aux moteurs Diesel de grande puissance. L'invention sera décrite de manière plus détaillée, à titre d'exemple nullement limitatif,én regard du dessin annexé, sur lequel la figure 1 est une coupe verticale d'un mécanisme de commande de soupapes, faite par la ligne I-I de la figure 2, la figure 2 est une coupe horizontale par la ligne II-II de la figure 1; et la figure 3 est une coupe horizontale par la ligne III-III de la figure 1. Un mécanisme de commande de soupapes pour moteur à combustion interne à pistons est composé d'un culbuteur 13, qui est manoeuvré par un arbre à cames 37 par l'intermé- diaire d'un poussoir 24, et d'une traverse 18, articulée en sur ce culbuteur 13 et destinée à commander conjointement les soupapes 16, 17 Le culbuteur 13 est monté sur la tête Il du cylindre et est articulé sur un manchon 25 qui peut tourner sur un pivot 14 maintenu dans des paliers 12 L'axe du pivot 14-présente par rapport à l'axe d'articulation du culbuteur sur ce manchon 25 une excentricité 26 Ledit manchon comporte un appendice radial 27 formant un levier, qui coopère avec un dispositif de réglage 28 par l'intermédiaire d'une rotule 31 et d'un patin 33. Une bielle 159 disposée parallèlement au culbuteur 13, est articulée par une extrémité, en 19,sur la traverse 18 et par son autre extrémité sur un manchon 22, monté entre les paliers i 2 sur un pivot 21 L'axe de ce pivot 21 présente par rapport à l'axe d'articulation de la bielle sur ce manchon 22 une excentricité 23 Ledi-t manchon 22 comporte un appendice radial 29 formant un levier, dans lequel sont logés le dispo- sitif de réglage 28 et un autre dispositif de réglage 30. Cet autre dispositif 30 coopère avec une surface de la tête 11 du cylindre par l'intermédiaire d'une rotule 32 et d'un patin 34. Dans la position initiale, l'excentricité 26 du man- chon 25 est orientée à peu près perpendiculairement au sens d'actionnement des soupapes 16, 17 Par suite, une légère rotation de ce manchon 25 déplace l'axe d'articulation du culbuteur sensiblement parallèlement à ce sens d'actionnement des soupapes 16, 17, ce qui provoque aussi un déplacement de la traverse 18 Le sens de ce déplacement dépend du sens du pivotement du manchon Dans le mécanisme de commande représenté sur la figure 1, le dispositif de réglage 28, 30 fait tourner ce manchon 25 de façon à diminuer le jeu entre la traverse 18 et les extrémités des tiges des soupapes 16,17. Le culbuteur 13 et la bielle 15 forment un parallélo- gramme articulé destiné à donner à la traverse un déplacement rectiligne Le déplacement que le dispositif de réglage 28 provoque,de façon à diminuer le jeu entre cette traverse 18 et les extrémités des tiges des soupapes 16, 17 prend fin quand cette traverse vient s'appliquer contre l'extrémité de celle des deux soupapes qui se trouve le plus haut En effet, en raison de son déplacement rectiligne sous la commande du culbuteur 13 et de la bielle 15, la traverse 18 ne peut pas s'abaisser jusqu'à l'extrémité de la tige de soupape plus basse tant qu'un autre point d'articulation du parallélogramme n'a pas été déplacé. Dans la forme de réalisation représentée, c'est le manchon 22 qui permet de modifier la position de ce second point d'articulation Dans la position initiale de ce manchon 22, son excentricité 23 est sensiblement parallèle au sens d'actionnement des soupapes 16, 17 Une légère rotation dudit manchon 22 provoque un déplacement de l'axe d'articulation de la bielle, perpendiculairement à ce sens d'actionnement des soupapes 16, 17 Cela donne à la traverse 18 la possibilité précitée de s'abaisser jusqu'à l'extrémité de la tige de soupape la plus basse. 2546967 Lorsque le manchon 22 tourne en déplaçant l'axe d'articulation de la bielle, les dispositifs de réglage 28, disposés coaxialement dans l'appendice 29 de ce manchon 22 pivotent sur le pivot 21 Cela provoque des déplacements en sens inverses entre le patin 33 et l'appendice 27 et entre le patin 32 et la tête Il du cylindre Ces dispositifs de réglage 28, 30 compensent automatiquement la variation de leur longueur provoquée par leur pivotement entre les sur- faces d'appui des patins 32 et 33 L'huile sous pression nécessaire pour faire fonctionner lesdits dispositifs 28, provient du circuit d'huile de graissage du moteur à com- bustion interne, par les canaux 38 du palier 12, du pivot 21 et du manchon 22, Les dispositifs de réglage 28, 30 peu- vent être conformés comme décrit dans le brevet DE-C 949 852 et être par conséquent deux pistons disposés sur un même axe et soumis indépendamment l'un de l'autre à la poussée d'huile sous pression. La tête de cylindre 11 de la forme de réalisation prise comme exemple est équipée de quatre soupapes 16, 17 et 35, 36 qui sont actionnées conjointement deux à deux. Le mécanisme de commande des soupapes 35,36 est identique, mais symétrique à celui des soupapes 16, 17 décrit ci-dessus. La figure 3 s'applique donc aussi aux soupapes 16, 17 et vice-versa. Il va de soi qu'il est possible, sans s'écarter du domaine de l'invention, d'apporter diverses modifications aiu ldécanisme de commande de soupapes représenté et décrit. REVENDICATIONS 1 Mécanisme de commande de soupapes pour moteur à combustion interne à pistons dans lequel un culbuteur est monté sur la tête du cylindre et est articulé sur un pivot maintenu par des paliers et deux soupapes sont actionnées conjointement par une traverse articulée sur ce culbuteur et sur une bielle qui est disposée parallèlement audit culbuteur entre deux articulations, disposées l'une entre une articu- lation sur les paliers et l'autre sur cette traverse, l'une de ces articulations pouvant être déplacée au moyen d'un excentrique, mécanisme caractérisé en ce que les points d'articulation du culbuteur ( 13) et de la bielle ( 15) sur les paliers ( 12) peuvent être déplacés individuellement par des excentriques ( 25,22), au moins un dispositif de réglage automatique ( 28,30) coopérant avec ces excentriques et les excentricités ( 23,26) de ces derniers étant initialement orientées perpendiculairement l'une à l'autre. 2 Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce que les articulations déplaçables pour le réglage du culbuteur ( 13) et de la bielle ( 15) sont formées chacune par un manchon ( 25,22) qui peut tourner sur un pivot fixe ( 14,21), l'axe de ce pivot et l'axe d'articulation étant décalés excentriquement. 3 Mécanisme selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque manchon ( 22,25) comporte un appendice radial ( 27,29) constituant un levier 4 Mécanisme selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'excentricité ( 26) du manchon ( 25) d'articulation du culbuteur ( 13) est initialement sensiblement perpendicu- laire au sens d'actionnement des soupapes ( 16,17). Mécanisme selon les revendications 3 et 4 prises ensemble, caractérisé en ce que l'appendice radial ( 27) et l'excentricité ( 26) du manchon ( 25 j d'articulation du culbu- teur ( 13) sont sensiblement parallèles. 6 Mécanisme selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'excentricité ( 23) du manchon ( 22) d'articulation de la bielle ( 15) est initialement sensiblement parallèle 7 2546967 au sens d'actionnement des soupapes ( 16,17). 7 Mécanisme selon les revendications 3 et 6 prises. ensemble, caractérisé en ce que l'appendice radial ( 29) et l'excentricité ( 23) du manchon ( 22) d'articulation de la bielle ( 15) sont sensiblement perpendiculaires. 8 Mécanisme selon la revendication 7, caractérisé en ce que le dispositif de réglage automatique ( 28,30) est disposé dans l'appendice ( 29) du manchon ( 22) d'articulation de la bielle 1 9 Mécanisme selon la revendication 8, caractérisé en ce que le sens d' actionnement du dispositif de réglage automa- tique ( 28,30) est sensiblement parallèle au sens d'actionne- ment des soupapes ( 16,17). Mécanisme selon les revendications 5 et 9 prises ensemble, caractérisé en ce que le dispositif de réglage automatique ( 28, 30) a une longueur variable, coopère d'un côté avec l'appendice ( 27) du manchon ( 25) d'articulation du culbuteur ( 13) et s'appuie de l'autre côté contre la tête ( 11) du cylindre. 11 Mécanisme selon la revendication 10, caractérisé en ce que le dispositif de réglage automatique ( 28,30) comprend deux pistons disposés sur un même axe et soumis, indépendamment l'un de l'autre, à la poussée d'huile sous pression.