Brevet FR2574861A1 — publié le 19860620

L'invention concerne un dispositif d'allumage destiné à un mo- teur à combustion interne à allumage à étincelles, équipé de bougies placées dans une culasse, avec générateur de haute tension, distribu- teur d'allumage, câbles d'allumage et connexions électriques, plusieurs de ces composants étant regroupés pour former un organe de montage. De tels appareils d'allumage cités dans plusieurs brevets - tels que, par exemple, le document DE-OS 2812029, F 02 P 3/02 - regroupent, dans un carter ccmun, les composants du dispositif d'allumage fixes normalement sur la carrosserie, en particulier sur le passage des roues, du véhicule équipé d'un moteur à combustion interne, de sorte que ces composants, tels que bobine et boîtier électronique (dans le cas d'un allumage transistorisé) forment un seul organe de montage. L'objectif de la présente invention est de réaliser un dispositif d'allumage du genre décrit ci-dessus, de manière à éviter les câbles d'allumage suspendus à l'intérieur du compartiment moteur et à permettre d'intégrer dans l'organe de montage mûne des éléments du dispositif d'al- lumage normalement fixés sur le moteur,tels que le distributeur d'allumage. Cet objectif est atteint, selon l'invention, grâce au fait que l'organe de montage longe la culasse au-dessus des bougies; d'autres réalisations et variantes utiles seront décrites ci-après. La sécurité, même en présence de tensions d'allumage très élevées, est un des avantages de l'invention, car les câbles d'allumage peuvent être recouverts et installés de manière fixe dans l'organe de montage. Cela est valable en particulier lorsque le carter de l'organe est fa- briqué, au moins par secteurs, en matière électriquement isolante. Il est à noter que, lors des opérations de montage, un tel dis- positif d'allumage, qui évite les raccordements mâle-femelle habituels du côté opposé aux électrodes, c'est-à-dire du côté de l'extrémité exté- rieure de la bougie, peut être avantageux même au cas o l'ensemble d'allumage n'est pas regroupé pour former un organe. Dans tous les cas, l'on évite des manipulations supplémentaires pour établir ou couper le raccordement des bougies, car le raccordement se fait, pour ainsi dire, automatiquement lors du montage de la bougie ou lors de la pose de l'organe. Commoe décrit ci-après, l'organe de montage peut être intégré dans la culasse de manière qu'il comporte également par exemple, le couvercle de culasse outle cas échéant, les brides des paliers de l'arbre à cames. Cependant, compte tenu du temps de montage et de dé- montage de l'ensemble, par exemple en cas d'un défaut dans l'allumage, il peut être préférable d'exécuter l'organe comme un composant indépendant en dehors de la culasse, de manière qu'il n'assure des fonctions que dans le cadre de l'allumage, la pose de cet organe de montage sur la culasse établissant, par l'intermédiaire des raccordements mâle-femelle, toutes les connexions électriques entre l'or- gane défini et les bougies. L'invention sera décrite par la suite à l'aide des dessins annexés, à titre d'exemple. Sur ces dessins, la figure 1 représente une vue en perspective inclinée d'un moteur à cmr- bustion interne ainsi que du dispositif d'allumage correspon- dant, réalisé selon l'invention, la figure 2 représente ce dispositif d'allumage vu du dessous, la figure 3 représente une coupe transversale d'un moteur à combustion interne, vu au niveau des bougies et les figures 4, 5 et 6 illustrent des coupes d'autres réalisations de l'in- vention. Il est à souligner que ces figures ne montrent que des exemples non limita- tifs de réalisation. L'étude des figures 1 et 2 montre sous la référence 1 le bloc cylindres habituel et, sous la référence 2, la culasse du moteur à combus- tion interne. Selon l'invention, les composants de la partie haute tension de l'allumage - un allumage à bobine dans le cas présent - sont rassemblés pour former un sous-ensemble ou organe 3 de montage qui,dans le cas repré- senté, comprend, en dehors de tous les câbles de haute tension, une bobine 4, des connecteurs 5 destinés à assurer le branchement du distributeur 6 d'allumage, monté sur le moteur dans le cas considéré, et des connecteurs 7 se raccordant, par l'intermédiaire de connecteurs ccOmpIléMentaires non repré sentés,surles quatre bougies d'un moteur 1 à combustion interne à quatre cylindres. Comme l'illustre bien la figure 1, la partie 8 de l'organe 3 peut être appelée barrette d'allumage, car elle forme une barrette re- couvrant touts les bougies. Il est à noter à cet endroit qu'en principe le distributeur 6 d'allumage peut être intégré partiellement ou entièrement dans l'organe 3 de montage. Les axes des différentes connexions, avec leurs éléments 5 et 7, sont parallèles les uns par rapport aux autres, de sorte que les connexions soient établies à la pose de l'organe 3 de montage, qui; ensuite, est fixé sur le moteur à l'aide de vis, par exemple. Habituellement, l'alimentation des bougies se fait à travers des raccordements mâle-femelle disposés vers les extrémités extérieures de la bougie, c'est-à-dire les extrémités opposées aux électrodes. Cepen- dant, lorsque des éléments importants du dispositif d'allumage ont été regroupés selon l'invention en un seul organe de montage, des problèmes peuvent se poser, en particulier si l'orientation des axes des bougies ne correspond pas au sens de montage de l'organe 3, ou si les tolérances de fabrication rencontrées risquent d'être assez grandes. Dans de tels cas, une solution telle que oelle montrée sur la figure 3 peut être pra- tique, prévoyant des connexions, pour ainsi dire, latérales sur les bou- gies, ce qui donne une liberté totale pour-l'orientation des différents axes. L'alimentation en courant des bougies se ferait alors radialement par rapport à ces dernières. Même lorsque l'organe de montage n'inclut pas tous les principaux composants du dispositif d'allumage, une telle tech- nique d'alimentation reste supérieure en ce qu'elle évite des manipulations supplémentaires, pour établir les branchements électriques nécesssaires, étant donné que ces branchements se font automatiquement à- la mise en - place et au serrage des bougies. - La figure 3 illustre une bougie 10 vissée, au moyen-de son filetage 11, dans la culasse 12 du moteur, selon les pratiques habituelles. Par contre, la partie supérieure de la bougie,pourvue d'un six-pans 13 permettant l'utilisation d'une clé, est logée dans une douille 14 iso- lante qui fait partie de l'ensemble de montage désigné par la référence 3 sur les figures 1 et 2. L'alimentation de l'électrode centrale 15 -la contre-électrode est désignée par 16 - ne se fait pas par une con- nexion mâle-femelle placée à l'extrémité extérieure de la bougie 10, comme cela est le cas normalement. Elle est réalisée radialement à travers un anneau conducteur 17, placé dans le tube isolant 14 et relié au distribu- teur d'allumage, et un doigtl8 de contact qui est orienté dans le sens ra- dial et se trouve à la hauteur de l'anneau conducteur 17, créant, quand la bougie 10 est vissée en place, une connexion électrique entre l'élec- trode centrale 15 et l'anneau conducteur 17. Bien entendu, il est possible d'utiliser des ressorts pour appuyer élastiquement le doigt 18, orienté radialement vers l'exté- rieur, sur l'anneau conducteur 17. Dans ce cas, des connexions mAle-femel- le entre l'organe 3 de montage et le moteur deviennent inutiles. Il est d'ores etdéjà à noter qu'une telle conception de l'a- limentation de la bougie a été retenue pour les exemples de réalisation selon les figures 5 et 6 qui seront traitées par la suite. Ces deux figures, comme la figure 4, représentent des vues en coupe d'un moteur dans le secteur d'une des soupapes de distribution. Sur la figure 4 on reconnaît le bloc-cylindres 20 sur lequel reposent la culasse 21 et sm couvercle 22 recouvrant la.cimmande des soupapes 23 composée surtout de l'arbre à cames 24, de la came 25 et du poussoir 26. Le palier 27 de l'arbre à cames et la bride 28 du palier sont rattachés, dans cet exemple d'exécution, à la culasse 29. Parallèle- ment à la culasse s'étend l'organe 30 de montage, portant les principaux composants de l'allumage et étant muni de trous borgnes 31 destinés à recevoir chacun une bougie 32. Le couvercle 22 et des parois eî- ternes de l'organe 30 de montage forment, comme l'illustre le dessin, un carter de forme approximativement rectangulaire servant de couvercle à la culasse 29 proprement dite.Cn évite ici également des câbles d'allu- mage suspeus L'organe est fait surtout en une matière électriquement isolante. s Alors que dans le cas de l'exemple selon la figure 4, la culasse 21 et son couvercle 22 d'un côté, et l'organe 30 de monta- ge de l'autre côté, sont séparés l'un de l'autre, les figures 5 et 6 représentent des réalisations o ces deux parties forment un ensemble. Sur la figure 5, l'arbre à cames 40 et son palier 41 font, comme dans le cas précédent, partie de la culasse 42. 43 représente, comme avant, une soupape de distribution du cylindre correspondant situé dans le bloc cylindres 44. Dans cet exemple, l'organe 45 de montage, enveloppant les principaux éléments du dispositif d'allumage, recouvre, avec sa pa- roi 46 rallongée en formant le couvercle de culasse, l'espace Occupé par la commande des soupapes de telle sorte que l'organe 45 de montage et le couvercle 46 forment un seul ensemble fixé de manière amovible, par assemblage vissé dans l'exemple représenté, sur la culasse 42 proprement dite. - Comme il a déjà été signalé plus avant, la connexion électri- que de la bougie se fait, dans ce cas, sur son côté externe, c'est-à-dire par l'intermédiaire du doigt 48 orienté radialement vers l'extérieur et de l'anneau conducteur 49 fixé dans l'organe 45 de montage. A l'endroit désigné par 50, la bougie est vissée dans la culasse 42 de la façon habi- tuelle. Afin de faciliter le changement des bougies, l'organe 45 est pourvu d'une lumière 51 pour chaque bougie, cette lumière est obturée à l'aide d'un bouchon 52 amovible.Ainsi,on peut procéder au changement des bou- gies, après avoir retiré le bouchon 52, sans être obligé de déposer l'or- gane 45 de montage. L'exemple de réalisation décrit sur la figure 6 pousse encore plus loin l'intégration de l'organe et de la culasse. La culasse 60 com- porte, il est vrai, de nouveau le guide d'une soupape 61 de distri- bution; or, le palier complet 62 de l'arbre à cames 63 et, par conséquent, la bride 64 du palier de l'arbre à cames, font partie de l'organe désigné de manière générale par 65, qui porte les principaux composants de l'al- lumage et forme le couvercle de culasse 66. Cet organe, coeme dans le cas précédent, est pourvu d'une lumière 69 pour chacune des bougies 67, la lumière étant obturée par un bouchon amovible 68, permettant ainsi le changement des bougiesou des examens du moteur après la dépose des bou- gies, sans qu'il soit nécessaire de démonter, pour cela, l'organe 65. Comparées aux montages des éléments de l'allumage sur, par exemple, le passage des roues du véhicule, toutes ces réalisations ont l'avantage d'éviter des câbles d'allumage suspendus librement dans le com- partiment moteur. Il est également possible d'alimenter les bougies en haute tension, sans fils, à l'intérieur de l'organe de montage, selon les tech- niques connues de décharges d'étincelles entre électrodes. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'allumage destiné à un moteur à combustion in- terne à allumage à étincelles, équipé de bougies placées dans une culasse, avec générateur de haute tension, distributeur d'allumage, câbles d'al- lumage et connexions électriques, plusieurs de ces composants étant re- groupés p o ur former un organe de montage, caractérisé par le fait que l'organe (3) de montage longe la culasse (2) au-dessus des bougies. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'organe (3) de montage est fixé de manière amovible sur la culasse (2) et porte des composants (7; 17) de connecteurs mâle-femelle (7; 17; 18) dont les axes sont orientés dans le sens du montage. 3. Dispositif d'allumage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'organe (65) de montage est intégré dans la culasse (2). 4. Dispositif d'allumage selon la revendication 3, caractérisé par le fait que l'organe (65) de montage comporte des composants de paliers (62) d'un arbre à cames (63) du moteur à combustion interne. 5. Dispositif d'allumage selon les revendications 3 ou 4, caractérisé par le fait que l'organe (65) de montage forme en même temps un couvercle (66) de culasse du moteur. 6. Dispositif d'allumage destiné à un moteur à combustion in- terne à allumage à étincelles, équipé de bougies, selon 1'une quelcOn- que des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que des connexions électriques (17; 18) destinées à mettre sous tension les bougies (10) sont prévues au pourtour extérieur de ces dernières et réalisées de telle sorte que les connexions (17;18) soient établies automatiquement à la mise en place des bougies (10). 7. Dispositif d'allumage selon la revendication 6, caractérisé par le fait que les connexions sont constituées, respectivement, par au mand un ai-e aniirtar 17 et un ourt oaelpreta-e(18) placé radiale- ment en face du premier, un des deux composants (18) étant rattaché à la la bougie, l'autre composant (17) étant rattaché au moteur. 8. Dispositif d'allumage selon une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que l'organe (45) de montage possède des lumières (51) de montage des bougies (47) à l'emplacement de ces bougies. 9. Dispositif d'allumage selon une des reven- dications 1 à 8, caractérisé en ce que le carter de l'organe de montage (3) est fabriqué, au moins par secteurs, en matière électriquement isolante.