Brevet FR2656898A1 — publié le 19910712

La présente invention concerne l'agencement de soupapes dans une culasse de moteur à combustion du type comportant au moins deux soupapes voisines qui sont montées coulissantes axialement selon deux axes parallèles, chacune des deux soupapes comportant une tige de soupape dont l'extrémité est sollicitée axialement, à I'encontre de l'effort coaxial qui lui est appliqué par un ressort de rappel, par une came de commande avec interposition d'un poussoir qui est monté coulissant dans la culasse selon un axe parallèle à celui de la tige de soupape correspondante. Un tel agencement de soupapes est par exemple connu du document DE-A-2.342.530. Afin d'améliorer les performances des moteurs à combustion interne, notamment de véhicule automobile, on peut avoir recours à l'utilisation de culasses & quatre soupapes par cylindre afin d'augmenter la capacité de remplissage de ce cylindre. En plus de l'augmentation du nombre des soupapes, il est souhaitable que ces dernières aient le plus grand diamètre possible, tant à l'admission qu'à l'échappe- ment, afin d'augmenter le diamètre des conduits correspondants débouchant dans la chambre de combustion et de réduire ainsi les pertes de charge. Pour ce type de culasse, la géométrie généralement retenue prévoit deux arbres à cames dont chacun commande une rangée de soupapes parallèles par l'intermédiaire de poussoirs, mécaniques ou hydrauliques, chaque arbre à cames étant associé respectivement aux soupapes de commande de l'admission et de lçéchappement. Ces nécessités d'augmenter le nombre des soupapes et leur diamètre se heurtent toutefois & des problèmes dvencombrement dans la culasse. La présente invention a pour but de proposer un agencement de soupapes du type mentionné plus haut qui permette d'utiliser des soupapes du plus grand diamètre possible. Dans ce but l'invention propose un agencement de soupapes caractérisé en ce que l'axe de chaque poussoir est décentré par rapport à celui de la soupape qui lui est associée et en ce que l'entraxe des deux soupapes est différent de l'entraxe des deux poussoirs. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - l'entraxe des soupapes est supérieur à l'entraxe des poussoirs - les axes des poussoirs et des soupapes sont contenus dans un même plan - la face d'extrémité de chaque tige de soupape est plane et elle coopère avec une face d'appui bombée formée dans le poussoir correspondant - la face bombée est en forme de calotte sphérique centrée sur l'axe du poussoir ; et - le poussoir est un poussoir hydraulique, ladite face d'appui bombée étant constituée par l'extrémité libre du piston du poussoir hydraulique. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion apparaîtront & la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels - La figure 1 est une vue schématique de dessus d'une portion de culasse à quatre soupapes par cylindre ; et - la figure 2 est une vue en coupe passant par le plan commun aux axes de deux soupapes parallèles agencés selon les enseignements de la présente invention. On reconnaît à la figure 1 une portion de culasse 10 dont la fixation sur le bloc cylindre d'un moteur à combustion interne (non représenté) est assurée au moyen de bossages 12 et par des vis dont l'entraxe est désigné par la cote El. A la partie centrale de la figure 1, on a représenté en traits mixtes la silhouette 14 des quatre soupapes d'un cylindre 16 dont l'entraxe est désigné par la cote E2. Cet entraxe réduit et le faible diamètre des soupapes 14 correspond à l'état de la technique dans lequel les poussoirs sont coaxiaux aux soupapes qui leur sont associées. L'entraxe des poussoirs qui est égal à l'entraxe E2 des soupapes est fonction, pour un entraxe de vis El donné, des paramètres suivants : - la cote B des bossages 12 qui est déterminée pour résister aux efforts de serrage des vis de la culasse - la cote I correspondant à l'épaisseur de matière séparant le logement de deux poussoirs voisins qui est déterminée pour éviter des déformations de la culasse dans cette zone qui risqueraient d'entraver le coincement des poussoirs ; et - le diamètre des poussoirs qui doit être maximal pour permettre les plus grandes lois possibles de levée des soupapes. Il en résulte également que les diamètres des conduits et des soupapes sont limités à une cote légèrement inférieure à E2 - I. On a représenté à la figure 2 un agencement de deux soupapes voisines dans une portion de culasse 10. L'agencement représenté est parfaitement symétrique par rapport au plan médian P de la figure qui passe par l'axe du cylindre du moteur associé aux deux soupapes. On reconnaît à la partie supérieure un arbre à cames 18 qui commande les deux soupapes 20 chacune par l'intermédiaire d'un poussoir 22. Chaque soupape 20 est guidée dans la culasse 10 par un guide de soupape 24 et est équipée au voisinage de sa partie supérieure d'une coupelle 26 servant d'appui à un ressort de rappel 28. Conformément à l'invention, l'axe de coulissement X-X de chacune des soupapes 20, qui est également l'axe de la tige de soupape 30, est parallèle, mais décalé par rapport à l'axe Y-Y du poussoir 22. Il existe ainsi un décalage "d" entre les axes des tiges de soupapes 30 et des poussoirs 22. Dans le mode de réalisation représenté à la figure 2, les deux axes des tiges de soupapes 30 et les deux axes des poussoirs 22 sont contenus dans un même plan correspondant au plan de la feuille et l'entraxe E3 séparant les axes X-X des tiges de soupapes 30 est supérieur à l'entraxe séparant les axes des poussoirs 22. Chaque poussoir 22 qui est en forme de cylindre creux comporte à sa partie supérieure un téton central coaxial 32 dont la face libre d'extrémité inférieure bombée 34 prend appui sur la face d'extrémité plane 36 de la tige de soupape 30 de manière à assurer une coopération sensiblement ponctuelle entre ces deux surfaces. En se reportant à la figure 1, on constate que l'invention permet d'utiliser des soupapes, dont la silhouette est représentée en pointillés, de plus grand diamètre que celui des soupapes 14 selon l'état de la technique. La somme de deux décalages "d" entre les axes des poussoirs 22 et des soupapes 20 correspond à l'augmenta- tion de la distance E3 séparant les axes des soupapes par rapport à la distance E2 connue de l'état de la technique. Dans le cas où le poussoir 22 serait un poussoir hydraulique (non représenté) cest la face d'extrémité bombée du piston interne du poussoir hydraulique qui vient prendre appui directement sur la face plane d'extrémité de la tige de soupape 30. La coopération d'une surface bombée et d'une surface plane permet de conserver l'effort de rappel appliqué par le ressort 28 sensiblement centré sur l'axe du poussoir, et donc sur 1-axe du piston du poussoir dans le cas d'un poussoir hydraulique. Du fait du décalage "d", la soupape reçoit un léger couple de basculement qui peut être compensé par un dimensionnement suffisant du guide de soupape 24. REVENDICATIONS 1. Agencement de soupapes (20) dans une culasse (10) de moteur à combustion du type comportant au moins deux soupapes voisines (20) qui sont montées coulissantes selon deux axes parallèles (X-X), chacune des deux soupapes comportant une tige de soupape (30) dont l'extrémité est sollicitée axialement, à l'encontre de l'effort coaxial qui lui est appliqué par un ressort de rappel (28), par une came de commande avec interposition d'un poussoir (22) qui est monté coulissant dans la culasse (10) selon un axe (Y-Y) parallèle à celui (X-X) de la tige de soupape (30) correspondante, caractérisé en ce que 1'axe (Y-Y) de chaque poussoir (22) est décentré par rapport à celui (X-X) de la soupape (20) qui lui est associée et en ce que l'entraxe des deux soupapes est différent de l'entraxe des deux poussoirs. 2. Agencement de soupapes selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'entraxe des soupapes (20) est supérieur à l'entraxe des poussoirs (22). 3. Agencement de soupapes selon la revendication 2, caractérisé en ce que les axes des poussoirs et des soupapes sont contenus dans un même plan. 4. Agencement de soupapes selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la face dAextrémité (36) de chaque tige de soupape (30) est plane et en ce qu'elle coopère avec une face d'appui bombée (34) formée dans le poussoir correspondant (22). 5. Agencement de soupapes selon la revendication 4, caractérisé en ce que la face bombée (34) est en forme de calotte sphérique centrée sur l'axe (Y-Y) du poussoir. 6. Agencement de soupapes selon I'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que le poussoir est un poussoir hydraulique et en ce que ladite face d'appui bombée est constituée par l'extrémité libre du piston du poussoir hydraulique.