Brevet FR2649444A1 — publié le 19910111

La présente invention est relative à un procédé de réglage du jeu des culbuteurs d'un moteur à combustion interne, et un appareillage pour la mise en oeuvre de ce procédé. La plupart des moteurs à combustion interne sont pourvus de soupapes d'admission et d'échappement commandées chacune par un arbre à cames, par l'intermédiaire d'un certain nombre d'organes, tels qu'un culbuteur et un poussoir qu'on réunira ici sous le nom d' "ensemble à culbuteur", même si, dans le cas d'un attaque directe, il ne comprend pas de culbuteur. L'ensemble formé par la came de commande, ou l'organe de commande, d'ensemble à culbuteur et la soupape évolue entre deux positions extrêmes, l'une ou la soupape est forcée, sous l'action de la came, à s'écarter au maximum de son siège (position de levée maximale) et l'autre où la soupape est poussée par un ressort contre son siège, et où il existe, entre la came et le jeu des culbuteurs, ou dans l'ensemble à culbuteur, ou entre celle-ci et la soupape, un jeu maximal (position de jeu maximal). Ce jeu, qui peut être de l'ordre de 0,1 à 0,3 mm est indispensable pour compenser l'effet des différences de dilatation, mais il doit rester dans des limites définies pour un bon fonctionnement du moteur. Habituellement, le réglage se fait manuellement. L'opération se fait en principe à froid avec une jauge d'épaisseur et le jeu se règle en modifiant la longueur d'une des pièces de l'ensemble à culbuteur qui comporte, à cet effet, une tête montée sur une vis de réglage pourvue d'un écrou de blocage. Cette tête, lorsque le jeu est nul, vient porter, selon le type de moteur, sur la came, sur la soupape, ou sur une autre pièce de l'ensemble à culbuteur. L'opération, quand elle est faite manuellement, consiste à amener l'arbre à came en position de jeu maximal, à mesurer le jeu, et, après avoir desserré l'écrou de blocage, à tourner la vis d'un angle convenable pour amener le Jeu dans les limites voulues, puis à resserrer l'écrou de blocage. Le réglage manuel est. long et délicat. Des erreurs peuvent se produire, provenant par exemple d'une confusion entre les jeux prescrits pour les soupapes d'admission et d'échappement. La présente invention a pour but de fournir un procédé et un appareillage qui permettent de gagner. du temps et de réduire les risques d'erreur humaine. L'invention fournit en conséquence un procédé de réglage du jeu des culbuteurs des soupapes d'un moteur à combustion interne, chaque ensemble à culbuteur comportant au moins une pièce dont on peut faire varier la longueur à l'aide d'une vis de réglage pourvue d'un écrou de blocage, le procédé comprenant un desserrage de cet écrou de blocage, une rotation de la vis de réglage sur un angle suffisant pour obtenir le jeu désiré et un resserrage de l'écrou de blocage, ce procédé ayant pour particularité qu'il comprend les étapes de a) monter sur le moteur un dispositif apte à saisir de façon continue ou quasi-continue les déplacements de la soupape par rapport à son siège, cet appareillage comprenant un capteur de déplacement, b) monter sur le moteur un dispositif de commande de rotation de la vis de réglage, c) amener l'arbre à cames dans une position correspondant normalement au jeu maximal entre lui et la soupape en appui sur son siège, d) desserrer l'écrou de blocage, e) commander la rotation de la vis de réglage jusqu'à ce que la soupape s'écarte de son siège, f) commander la rotation de la vis de réglage en sens inverse, ce déplacement de la soupape étant détecté par le capteur, jusqutà ce que le capteur détecte l'arrêt du mouvement de la soupape, cet arrêt signifiant que la soupape est revenue en appui sur son siège, g) continuer la rotation de la vis de réglage dans le même sens qu'à l'étape précédente, cette rotation complémentaire ayant une valeur angulaire correspondant au jeu désiré, h) resserrer l'écrou de blocage. Par "arbre à cames", on entend ici non seulement un arbre à cames du type courant mais tout dispositif destiné à déplacer mécaniquement la soupape suivant une loi définie. L'invention fournit également un appareillage pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus. Cette appareillage comprend - un dispositif, comprenant un capteur de déplacement, apte à saisir les déplacements de la soupape par rapport à son siège, - un dispositif de commande de rotation de'la vis de réglage, - un organe central de commande, relié au dispositif de commande de rotation et au capteur, cet organe étant disposé pour commander à l'étape e) la rotation de la vis de réglage dans un premier sens suivant un premier angle préalablement mis en mémoire, puis, à l'étape f), dans le sens opposé jusqu'à détection, à l'aide des signaux émis par le capteur, de l'arrêt du mouvement de la soupape, et ensuite, après ladite détection d'arrêt, suivant un second angle, correspondant au jeu désiré, et préalablement mis en mémoire, pour réaliser l'étape g). De préférence, cet appareillage comprend en outre un dispositif de desserrage et de serrage de écrou de blocage, ce dispositif étant également commandé par l'organe de commande. Avantageusement, le dispositif de commande de rotation de la vis de réglage comprend un moteur pas-àpas, et les instructions de l'organe de commande sont mises en mémoire et transmises sous forme de nombre de pas dudit moteur. Avantageusement aussi, le capteur de déplacement est du type incrémental, et émet sous forme numérique les signaux transmis à l'organe de commande. Suivant une réalisation pratique intéressante, l'appareillage comprend - un bâti susceptible d'être immobilisé dans une position fixe par rapport au moteur à combustion interne qu'il s'agit de contrôler, - une tige montée sur le bâti, capable de tourner sur son axe, de se déplacer le long de cet axe par rapport au bâti, cette tige étant à peu près coaxiale à la vis de réglage lorsque le bâti est monté sur le moteur, et portant des moyens pour entraîner ladite vis en rotation, - un ressort capable de pousser la tige en direction de la vis de réglage, - un moteur capable d'entraîner la tige en rotation. De préférence, il est prévu, en outre, une douille dont l'extrémité est conçue pour faire tourner l'écrou de verrouillage, cette douille étant montée coaxiale à ladite tige et pouvant tourner indépendamment de celle-ci, et un moteur capable d'entraîner ia douille en rotation pour serrer ou desserrer l'écrou de blocage. Selon la réalisation pratique préférée, l'appareillage comprend aussi - un support susceptible d'être immobilisé dans une position fixe par rapport au moteur à combustion interne à contrôler, - un palpeur monté de façon mobile sur le support, et pourvu d'une touche destinée à venir en contact avec la soupape, ou avec une pièce qui lui est rigidement liée, - un palpeur monté de façon mobile sur le support et pourvu d'une touche destinée à venir en contact avec le siège de la soupape, ou avec une pièce qui lui est rigidement liée, - un capteur lié à un des palpeurs et dont l'organe sensible est en contact avec l'autre. Avantageusement, les palpeurs sont montés à pivot sur le support, un ressort prenant appui sur le support poussant un des palpeurs pour le mettre en contact avec la pièce sur laquelle sa touche doit venir en appui, et l'autre palpeur étant commandé par un vérin monté sur le premier support, ce dernier palpeur étant muni d'un organe auxiliaire apte à entraîner l'autre palpeur pour le mettre hors d'action lors du montage ou du démontage du support. Ce vérin peut être, lui-aussi, commandé par organe central de commande, par exemple par l'intermédiaire d'un électrovanne. L'invention va maintenant être décrite de façon plus détaillée à l'aide d'exemples pratiques illustrés à l'aide de dessins, parmi lesquels Figure 1 est une vue schématique d'ensemble de l'appareillage, Figure 2 est une coupe du dispositif de commande de la rotation de la vis de réglage et de l'écrou de blocage, Figure 3 du dispositif pour saisir les déplacements de la soupape, Figure 4 est une vue en plan du même dispositif. La figure 1 montre la division de l'appareillage entre trois unités : l'organe central de commande 1, le dispositif de vissage 2 de la vis de réglage et de l'écrou de blocage, et le dispositif de détection 3 des déplacements de la soupape. La figure 2 montre le détail du dispositif de vissage. Un bâti 10, pourvu de moyens non représentés de fixation par rapport au bloc moteur, porte deux fourreaux coaxiaux 1l et 12, qui peuvent tourner indépendamment l'un de l'autre part rapport au bâti 10 grâce à des roulements à billes 13. Les fourreaux 11 et 12 sont-reliés par des broches 15 et 16 à une tige tournevis 17, destinée à l'entraînement de la vis de réglage et une douille six pans 18, destinée à l'entraînement de l'écrou de blocage. Le fourreau 11 est entraîné en rotation par un moteur pas à pas 19, par l'intermédiaire de poulies 20, 21 et d'une courroie crantée 22. Le moteur 19 entraîne ainsi le tournevis 18, et, par suite, la vis de réglage 23 d'un culbuteur 24. Le fourreau 12 est entraîné en rotation par un moteur 25, qui est un moteur de visseuse, par l'intermédiaire d'un fourreau 26, de deux poulies 27 et 28 et d'une courroie crantée 29. Le moteur 25 est ainsi apte à appliquer le couple nécessaire au serrage et au desserrage de l'écrou de blocage 30 monté sur la vis de réglage 23. Les ressorts 31-32 poussent respectivement la tige tournevis 17 et la douille 18 contre la vis de réglage 23 et l'écrou de blocage 30. Dans l'exemple décrit, la vis de réglage est portée par une extrémité du culbuteur 24, dont l'autre extrémité vient en contact avec une came 33 d'un arbre à cames 34 (figure 1). Il est clair que l'invention n'est pas limitée à une telle disposition. La figure 3 montre le dispositif destiné à saisir les déplacements de la soupape. Une touche 40 est en contact avec la coupelle supérieure 41 de la soupape 42 dont on veut régler le jeu de culbuteurs. La touche 40 est portée par un palpeur 43 formant levier, et articulée sur un axe 44 porté par un support 45, lui-même pourvu de moyens 46 de fixation par rapport au bloc moteur. L'extrémité du palpeur-levier 43 porte une autre touche 47, qui est en contact avec une touche plate 48, située à l'extrémité d'un capteur de déplacement incrémental 49. Ce capteur est lui-même fixé sur un autre levier 50, monté à pivot sur un axe 51 porté par le même support 45. L'extrémité du levier 50 opposée au capteur 49 porte une touche sphérique 52 qui prend appui directement sur une face usinée de la culasse du moteur, au plus près de la soupape 42. Un verin 53 pousse le levier 50 et assure ainsi le contact entre la touche 52 et la culasse. Un ressort 54 prend appui sur le support 45, et pousse le palpeur-levier 43 pour assurer le contact de la touche 40 sur la coupelle 41 de la soupape. Comme le montre mieux la figure 4, le palpeur-levier 50 est en réalité formé de plaques parallèles, maintenues par des entretoises 55, 56. L'entretoise 56 passe sous le pàlpeur-levier 43,, si bien que, lorsque le vérin 53 élève l'extrémité opposée du levier 50 vers le haut, selon la figure 3, le levier 43 est également soulevé et mis hors de contact de la coupelle de la soupape, à ltencontre de la force du ressort 54, ce qui permet la mise en place de l'ensemble sans risquer d'endommager les touches 40, 52. Dans la pratique du réglage sur une ligne de fabrication, un moteur, fixé sur une platine, est immobilisé dans une position fixe au poste de réglage. Des glissières, fixes dans le poste de réglage, portent un bâti 10 et un support 45. Ceux-ci sont immobilisés successivement au droit de toutes les soupapes disposées suivant une même ligne du moteur, par exemple les soupapes d'admission, pour le réglage du jeu qui est propre à ces soupapes. Un ou plusieurs autres jeux de glissières, portant chacun un appareillage similaire, peuvent être affectés à dessoupapes disposées selon une ou plusieurs autres lignes du moteur, par exemple les soupapes d'échappement. A la figure 1, on a représenté de façon symbolique, les principaux éléments des dispositifs décrits aux figures 2, 3 et 4, ainsi que l'électrovanne 60 de commande du vérin 53. L'organe de commande centrale 1 comprend un processeur 61, dont les fonctions ont été explicitées plus haut, et deux mémoires 62, 63, qui contiennent les nombres de pas du moteur 19, aux étapes e) et g) du processus. Bien entendu, les mémoires 62 et 63 peuvent être des parties d'une mémoire unique. La conception du processeur, et en particulier le moment où il détecte, à la fin de l'étape f), l'arrêt du mouvement de la soupape par comparaison de nombres de comptages successifs d'incréments émis par le capteur 49, est à la portée de l'homme de métier, si bien qu'il n'est pas nécessaire de décrire en détail la structure de ce processeur. On observera que, du fait que le réglage du Jeu est obtenu sans discontinuité de mouvement par rapport au déplacement de la soupape, on obtient un réglage à la fois très sûr et dépourvu de toute cause d'imprécision due à des jeux ou déformations résiduels. REVENDICATIONS 1. Procédé de réglage du jeu des culbuteurs des soupapes d'un moteur à combustion interne, comportant un ensemble à culbuteurs avec au moins une pièce dont on peut faire varier la longueur à l'aide d'une vis de réglage (23) pourvue d'un écrou de blocage (24), le procédé comprenant un desserrage de cet écrou de blocage, une rotation de la vis de réglage sur un angle suffisant pour obtenir le Jeu désiré et un resserrage de l'écrou de blocage, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de a) monter sur le moteur un dispositif (3) apte à saisir de façon quasi-continue les déplacements de la soupape par rapport à son siège, cet appareillage comprenant un capteur de déplacement, b) monter sur le moteur un dispositif (2) de commande de rotation de la vis de réglage, c) amener l'arbre à cames (34) dans une position correspondant normalement au jeu maximal entre lui et la soupape en appui sur son siège, d) desserrer l'écrou de blocage, e) commander la rotation de la vis de réglage jusqu a ce que la soupape s'écarte de son siège, f) commander la rotation de la vis de réglage en sens inverse, ce déplacement de la soupape étant détecté par le capteur, jusqu'à ce que le capteur détecte l'arrêt du mouvement de la soupape, cet arrêt signifiant que la soupape est revenue en appui sur son siège, g) continuer la rotation de la vis de réglage dans le même sens qu'à l'étape précédente, cette rotation complémentairé ayant une valeur angulaire correspondant au jeu désiré, h) resserrer l'écrou de blocage. 2. Appareillage pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend - un dispositif (3), comprenant un capteur de déplacement (49), apte à saisir les déplacements de la soupape (42) par rapport à son siège, - un dispositif (2) de commande de rotation de la vis de réglage, - un organe central de commande (l), relié au dispositif de commande de rotation et au capteur, cet organe étant disposé pour commander à l'étape e) la rotation de la vis de réglage dans un premier sens suivant un premier angle préalablement mis en mémoire, puis, à l'étape f), dans le sens opposé Jusqu'à détection à l'aide des signaux émis par le capteur, de l'arrêt du mouvement de la soupape, et ensuite, après ladite détection d'arrêt, suivant un second angle, correspondant au jeu, et préalablement mis en mémoire, pour réaliser l'étape g). 3. Appareillage selon la revendication 2, carattérisé en ce qu'il comprend en outre un dispositif-de desserrage et de serrage de l'écrou de blocage (30), ce dispositif étant également commandé par l'organe de commande. 4. Appareillage selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le dispositif de commande de rotation de la vis de réglage comprend un moteur pas-àpas (19), et les instructions de l'organe de commande sont mises en mémoire et transmises sous forme de nombre de pas dudit moteur. 5. Appareillage selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le capteur de déplacement (49) est du type incrémental, et émet sous forme numérique les signaux transmis à l'organe de commande. 6. Appareillage selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend - un bâti (10) susceptible d'être immobilisé dans une position fixe par rapport au moteur à combustion interne qu'il s'agit de contrôler, - une tige (17) montée sur le bâti, capable de tourner sur son axe et de se déplacer le long de cet axe par rapport au bâti, cette tige étant à peu près coaxiale à la vis de réglage lorsque le bâti est monté sur le moteur, et portant des moyens pour entraîner ladite vis en rotation, - un ressort (31) capable de pousser la tige en direction de la vis de réglage, - un moteur (19) capable d'entraîner la tige en rotation. 7. Appareillage selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une douille (18) dont l'extrémité est conçue pour faire tourner l'écrou de blocage, cette douille étant montée coaxiale à ladite tige et pouvant tourner indépendamment de celle-ci, et un moteur (25) capable d'entraîner la douille en rotation pour serrer ou desserrer l'écrou de blocage. 8. Appareillage selon l'une des revendications 2 à 7 caractérisé er ce qu'il comprend - un support (45) susceptible d'être immobilisé dans uné position fixe par rapport au moteur à combustion interne à contrôler, - un palpeur (43) monté de façon mobile sur le support et pourvu d'une touche (40) destinée à venir en contact avec la soupape (42) ou avec une pièce (41) qui lui est rigidement liée, - un palpeur (50) monté de façon mobile sur le support et pourvu d'une touche (52) destinée à venir en contact avec le siège de la soupape ou avec une pièce qui lui est rigidement liée, - un capteur (49) lié à un des palpeurs et dont l'organe sensible (48) est en contact avec l'autre. 9. Appareillage selon la revendication 8, caractérisé en ce que les palpeurs sont montés à pivot sur le support, un ressort (54) prenant appui sur le support poussant un des palpeurs pour le mettre en contact avec la pièce sur laquelle sa touche doit venir en appui, et l'autre palpeur étant commandé par un vérin (53) monté sur le premier support, ce dernier palpeur étant muni d'un organe auxiliaire (56) apte à entraîner l'autre palpeur pour le mettre hors d'action lors du montage ou du démontage du support. 10. Appareillage selon la revendication 9, caractérisé en ce que le vérin (53) est également commandé par l'organe central de commande.