Brevet FR2647503A1 — publié le 19901130

La présente invention concerne une culasse de moteur à 4 temps t explosion et s combustion interne de type mono soupape k distribution rotative (figure 1 Planche 1/5). La technique actuelle reposant sur l'utilisation de culasse Multi-soupapes actionnées par arbre t came la culasse présentée (voir Planche 1/5) n'utilise qu'une soupape unique (1) par cylindre, implantée sur le fond de la culasse (16). Soupape (1) dont le diametre est égale au 3/4 de la valeur de l'alésage du cylindre. Cette soupape unique (1) est entraînée par un biellette (2) reliée t elle par l'intermédiaire d'un système élastique (3) constitué d'un ressort (4) coulissant d'une part sur la tige de la soupape (5) et d'autre part i l'intérieur d'un poussoir cylindrique (6). Ce ressort est maintenu d'une part par le fond du poussoir et d'autre part par la coupelle et le jonc d'arret fixés sur la queue de soupape. Une plaque butoir démontable permettant le montage de l'ensemble ressort se trouve à la partie superieur du poussoir et est reliee par une biellette (2) a un petit vilebrequin (7). La soupape elle-même est surplombée par une préchambre (8) servant alter- nativement au passage des gaz frais et des brûlés d'echappement. Dans cette préchambre (8) débouchent des lumières (9) de formes carres assurant le passage des gaz frais d'un coté et la sortie des gaz d'échappement de l'autre ; ces lumières sot au nombre de 2. Elles sont commandées par deux distributeurs rotatifs (10) disposes de part et d'autre de la préchambre. Ils sont constitués chacun d'un carter cylindrique (11) en deux parties a l'interieur duquel tourne jointivement un cylindre (10) percé de conduits (12) de section carré de 3 i 4 cm de coté correspondant aux lumières d'un côté donnant sur la préchambre (8) et de l'autre sur l'extérieur vers- le carburateur ou le tuyau d'échappement. Ces conduits (1') sont perrés en oblique par rapport X l'axe du cylindre de telle façon qu'en cours de rotation les ouvetures des conduits se trouvent decalées assurant l'étanchéité. L'étanchéité des cylindres des distributeurs est donc caractéristiquement réalisée par 1v) Un ajustage de la partie tournante (10) dans le carter (11) dit a frolement partie tournante supportée à chaque extrémité par des paliers ou des rculements. ') D'autre part du fait que les conduits de transfert des gaz ont des sorties et des entrées décalées par l'obliquité de leur position, on augmente l'étanchéité en décalant (18) de ici m/m supplémentaires la position des conduits d'un côté A par rapport au côté E (voir planche n 3/5, figure 3). 3 ) Il est prévu de monter dans I'intervalle constitué par cette marge supplémentaire des segments tl7) circulaires d'étanchéité au nombre de 2 par conduit placés dans des gorges tracées sur le cylindre tournant de part et d'autre des sorties des conduits (voir planche 3/5 figure 3) étant bien entendu que chacun des quatre cylindres d'un moteur est équipé de la mtme manière de façon que le mEme arbre distributeur assure la même fonction pour chacun, quelque soit sa destination admission ou échappement. Le traçé des conduits de transfert étant établi en fonction du cycle (voir planche /5, figure 2) régissant l'ordre d'allumage des bougies (13), les distributeurs (10) fonctionnement en synchronisation avec le petit vilebrequin (7). Les emplacernents des bougies (13 > sont situés t la partie inférieure de la culasse, ils sont au nombre de deux et diamétralement opposés. Four ce qui est du systerne élastique (3) reliant la soupape (1) au petit vilebrequin d'entraînement (7) il est caractérise par l'utilisation d'un ressort (4) fonctionnant en compression assurant l'étanchéite et la fermeture de la soupape (1) lors des temps dits de compression, puis explosion et détente. Le fonctionnement de l'ensemble élastique (voir planches 4/5 et 5/5) est celui-ci : lors de la rotation du petit vilebrequin (7) la soupape (1) étant en position maximum d'ouverture (ceci après la fin du temps d'échappement), le ressort (4) est å l'état de repos mais cependant en légère pression pour éviter les jeue (voir planche 4/5 Figure 4. Au 1 1/4 de tour la soupape (1) rendue solidaire de la biellette (2) par le ressort (4) remonte et se ferme (planche 4/5 Figure Au 2 1/4 de tour la biellette (2) continue son ascension la soupape (1) étant bloquee sur son siège (18) et comprime le ressort (4) å l'intérieur du tube poussoir (6) jusqu'au point mort haut du petit vilebrequin (7) assurant ainsi l'étanchéité dans le cylindre moteur (figure # planche 5/5). Au' 1/4 de tour l'étanchéité continue d'être assurée par le ressort Jusqu'au commencement du 4 1/4 de tour (voir figure 7 planche 5/5). Au 4 1/4 de tour Le vilebrequin d'entraînement (7) est synchronisé avec le vilebrequin moteur de tel le façon que le point mort Las du 1 (7) corresponde au point mort haut du Z*, donc a l'ouverture mai de 1 soupape (1) et la fin du temps d'échappement. Chaque rotation du vilebrequin d'entraînement correspondant à 2 rotations moteur afin d'assurer le cycle des 4 temps du moteur les éléments mobiles distributeurs (10) et et vilebrequin (7) sont reliés au vilebrequin moteur par l'entremise de pou ies crantées et d'une courroie crantée. Pour assurer le refroidissement des chambres d'eau (15 pi anche 1/5) sont prévues sur la culasse elle-même et les carters (11) des ditributeurs. Le graissage assurant le bon fonctionnement sera assuré sous pression dans le vilebrequin d'entratnement (7) et par gravité sur la tige de soupapesystème élastique et ditributeurs la culasse est constituée d'un bloc portant usiné l'emplacement de la soupape, son siège à la partie Inferieure, à la partie supérieure les Z demis carters de distributeur de part et d'autre, å la partie haute les supports de palier du petit vilebrequin (7) et les guides des poussoirs du système élastique de la soupape. A la base de la culasse sont aménagés des emplacements, pour le montage des bougies (1:3) , les chambres d'eau sont creusés dans les espaces intercalaires (I5). REVENDICATIONS 1') Culasse de moteur 4 temps a explosion et a combustion interne mono soupape a distribution rotative caractérisé par l'utilisation d'une soupape unique (1) sur le fond de la culasse (16) et dont le diamètre est egale au /4 de l'alésage du cylindre moteur. 2 ) Culasse selon la revendication 1 caractérisée par un entrainement de la soupape (1) par un systeme élastique (3) spécial intercalé entre la soupape (1) et la biellette (2) qu entraine un petit vilebrequin (7) le système élastique (3) est constitué par un poussoir de forme cylindrique (6) guidé, percé à la basé d'une ouverture ou coulisse la queue de la soupape (1) à l'interieur du poussoir se trouve un ressort (4) maintenu d'une part par le fond du poussoir (6) a la partie basse et de l 'autre par la coupelle et le jonc d'arrSt (4) bis fixés sur la queue de la-soupape A 1 a partie supérieur du poussoir se trouve une plaque butoir (6) bis démontable pour permettre le montage de I 'ensemble ressort (4) et éSale- ment la fixation par un axe de la biellette (2) le reliant au petit vilebrequin d'entraînement (7). ) Culasse selon la revendication 1 caractérisée par I 'uti lisalon de 2 distributeurs rotatifs (10) constitués chacun d'une partie cylindrique perçée de conduits (12) de section carré de 3cm a 4 cm de côté, non perpendiculaire à l'axe avec décalage d'étanchéité (18). Ces distributeurs tournant a i' intérieur de carters (11) percés de lumières correspondant aux conduits des parties cylindriques tournantes. 4*) Culasse selon la revendication 1 caractérisée par la présence de segments métalliques (17) situés dans l'intervalle de déclare d'étanchéité (1S) soit 2 segments par conduit. 5 ) Culasse selon la revendication 1 caractérisée par le fait que la partie cylindrique (10) constituant les distributeurs tourne a frolement et non en appui a l'intérieur des carters (11) composés de deux parties. Claque derni-carter est percé de lumiéres (9) de section carré débouchant un coté dans la préchambre (8) coiffant la soupape (1) et de I autre vers l'extérieur, soit au carburateur soit au tube d'échappement, chaque cylindre distibuteur assurant sa fonction différente sur l'ensemble des cylindres monteurs. 6 ) Culasse selon la revendication i caractérisée par la présence de deux emplacements de bougies diamétralement opposés (13). 7 ) Culasse selon la revendication 1 caractéristique par la posssibilité d'adaptation facile sur différents bas moteurs, compte tenu des dimensions de ceux-ci. 8 ) Culasse selon la revendication 1 caractérisée par la modification du processus du cycle a 4 temps utilisé, en ce sens que la soupape unique s'étant ouverte pour permettre l'échappement reste dans cette position permettant l'accomplissement du temps d'admission des ga2 frais, alors que normalement sur l'autres moteurs les soupapes admissions et échappement s'ouvrent et se ferment alternativements.