Brevet FR2542806A1 — publié le 19840921

Dispositif d'entraînement de l'arbre à cames d'un moteur à combustion interne. L'invention concerne le dispositif d'entraînement de l'arbre à cames d'un moteur à combustion interne logé dans la culasse dudit moteur, au moyen d'un train d'en- grenages reliant ledit arbre à cames au vilebrequin et composé d'un certain nombre de roues dentées dont les unes sont disposées dans la partie frontale du carter de vilebrequin, tandis que les autres sont dans un carter d'engrenages qui est fixé par une bride sur ledit carter de vilebrequin. Au cours de la marche d'échauffement du moteur à com- bustion interne, la température du cylindre et de la culasse s'élève plus rapidement et monte plus haut que celle du carter d'engrenages fixé au moyen d'une bride sur le carter de vilebrequin et que celle du train d'engrenages qui est logé à l'intérieur Il s'ensuit que l'accroissement de la distance entre l'arbre à cames et le vilebrequin est plus rapide et plus grand que l'allongement total du train d'engrenages dû à la température Si l'on a recours à une disposition habituelle des engrenages, telle celle qui est décrite dans la demande allemande 25 02 033, il en résulte un fort accroissement du jeu au flanc des dents de la roue dentée de l'arbre à cames, dans le sens de la rotation, donnant naissance à un bruit élevé et entraî- nant une détérioration accélérée des flancs des dents. Ces difficultés se manifestent d'autant plus fortement, si les roues dentées sont réalisées en une matière dont le coefficient de dilatation est plus faible que celui de la culasse et du carter de vilebrequin. C'est donc l'objet de la présente invention que de réaliser une compensation des différences entre ces différents coefficients de dilatation et d'éviter ainsi un accroissement du jeu au flanc des dents au cours de la montée en température du moteur à combustion interne. Ce résultat est obtenu, selon la présente invention par le fait que le centre de la roue dentée qui est en prise avec la roue dentée de l'arbre à cames est situé approximativement sur la perpendiculaire, passant par le centre de ladite roue dentée de l'arbre à cames, à la droite qui joint ce centre de la roue dentée de l'arbre à cames à celui de la roue dentée de vilebrequin Si la roue dentée qui est en prise avec celle de l'arbre à cames se trouve sur la perpendiculaire à la droite réunissant l'arbre à cames au vilebrequin, ou bien au voisinage de cette perpen- diculaire, en cas d'accroissement de l'entr'axe entre l'arbre à cames et le vilebrequin, la roue dentée de l'arbre à cames peut se déplacer en décrivant un arc autour du centre de la roue dentée avec laquelle elle est en prise, sans qu'il se produise d'accroissement du jeu entre les dents. Les conditions optimales se trouvent réalisées avec un posi- tionnement exactement perpendiculaire Mais avec des écarts de 30 degrés par rapport à la perpendiculaire, on obtient encore des résultats satisfaisants. Selon une réalisation préférée de l'invention, les centres respectifs de la roue dentée du vilebrequin, de la roue dentée de l'arbre à cames et des deux roues dentées qui sont en prise avec les deux précitées, sont disposés approximativement aux quatre sommets d'un rectangle La roue dentée de l'arbre à cames peut, avantageusement, selon l'invention, être fixée directement sur ledit arbre à cames et d'autre part les roues dentées sont avantageuse- ment réalisées en alliage d'acier tandis que le carter de vilebrequin, la culasse et le carter du train d'engrenages sont en alliage d'aluminium Le dispositif d'entraînement d'arbre à cames selon l'invention est représenté schémati- quement dans le dessin et on en explique ci-dessous les particularités plus en détail Les deux figures montrent respectivement: Figure l une vue de face du train d'engrenages, Figure 2 une vue en plan du train d'engrenages et de son système de paliers. Une roue dentée de vilebrequin 2 fixée sur le vilebre- quin 1 est logée avec celui-ci dans les paliers 3 et 4 du carter 5 du vilebrequin La roue dentée 2 de vilebrequin entraîne une roue dentée 6 plus grande disposée en dessous dont l'arbre est logé dans le carter 5 de vilebrequin, parallèlement au vilebrequin 1 Le centre 7 de la roue dentée 6 est disposé sur une perpendiculaire 8 à la ligne- droite 9 qui passe par le centre 10 de la roue dentée 2 de vilebrequin et par le centre 11 de la roue dentée 12 de l'arbre à cames, qui est fixée sur l'arbre à cames 13 et logée avec celui-ci dans la culasse 14 en alliage léger. En dessous de la roue dentée 12 de l'arbre à cames et en prise avec celleci est disposée une roue dentée 15 logée dans les paliers 16, 17 d'un carter de train d'engrenages 18 fixé au moyen d'une bride au point de jonction 19 sur le carter 5. Le centre 20 de la roue dentée 15 est disposé-à une petite distance S par rapport à la perpendiculaire 21 élevée sur la ligne de jonction 9 i et, avec les diamètres des roues dentées utilisées, la droite réunissant les centres 20 et 11 forme avec la ligne de jonction 21 un angle d'environ 87 degrés La roue dentée 15 est en prise avec une roue dentée 22 qui est également logée dans le carter du train d'engrenages 18 et qui par l'intermédiaire d'une roue dentée 23 logée dans le carter du moteur 5, est en liaison avec une roue dentée 24 montée sur le même arbre que la roue dentée 6 qui est en prise avec -la roue dentée 2 de vilebrequin. Dans le cas d'un moteur à six cylindres à plat, pour lequel on utilise le dispositif d'entraînement selon l'invention pour l'arbre à cames, lorsque le moteur s'é- chauffe la distance de l'arbre à cames par rapport au centre de la roue dentée 15 augmente selon la direction de la ligne de jonction 9 d'environ 1 mm en 40 secondes. Avec l'invention, il devient possible de compenser cette différence de distance avec un mouvement de roulement de la roue dentée 12 de l'arbre à cames selon un arc de cercle autour du centre 20 de la roue dentée 15, de sorte que le jeu au flanc des dents n'est pas modifié dans le sens de la rotation Ce résultat peut être obtenu dans les meilleurs conditions en disposant les centres respectifs 10, 11, 20, 7 de la roue dentée 2 de vilebre- quin, de la roue dentée 12 de l'arbre à cames, de la roue dentée 15 ainsi que de la roue dentée 6 de manière qu'ils constituent les quatre sommets-d'un rectangle. REVENDICATIONS 1 Entraînement d'un arbre à cames logé dans la culas- se d'un moteur à combustion interne au moyen d'un train d'engrenages reliant l'arbre à cames au vilebrequin et composé d'un certain nombre de roues dentées dont une partie est disposée dans l'extrémité frontale du carter de vilebrequin et l'autre partie dans le carter d'engre- nages fixé par bride sur le carter de vilebrequin, caractérisé par le fait que le centre de l'axe ( 20) de la roue dentée ( 15) qui engrène avec la roue dentée ( 12) de l'arbre à cames est situé approximativement sur une per- pendiculaire ( 21) à la droite ( 9) qui réunit les centres respectifs ( 10, 11) de la roue dentée ( 2)-de vilebrequin et de la roue dentée ( 12) de l'arbre à cames, élevée à partir du centre ( 11) de la roue dentée ( 12) de l'arbre à cames. 2 Dispositif d'entraînement d'un arbre à cames selonla revendication 1, caractérisé par le fait que les centres des axes respectifs ( 10, 11, 20, 7) de la roue dentée ( 2) de vilebrequin, de la roue dentée ( 12) de l'arbre à cames, de la roue dentée ( 15) qui est en prise avec celle- ci, ainsi que de la roue dentée ( 6) qui est en prise avec la roue dentée ( 2) de vilebrequin, constituent approximati- vement les quatre sommets d'un rectangle( 25). 3 Dispositif d'entraînement d'un arbre à cames selon l'ensemble des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que la roue dentée ( 12) de l'arbre à cames est fixée directement sur l'arbre à cames ( 13) et qu'elle est enfermée dans le carter des engrenages ( 18). 4.Dispositif d'entraînement d'un arbre à cames selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les roues dentées sont réalisées en un alliage d'acier, que le carter de vilebrequin ( 5), la culasse ( 14) ainsi que le carter des engrenages ( 18) sont réalisés en alliage d'aluminium.