Brevet FR2669963A1 — publié le 19920605

La présente invention concerne un frein moteur pour un moteur à combustion interne à plusieurs cylin- dres, comportant pour chaque cylindre au moins une soupape d'étranglement qui est ouverte, dans le mode de freinage du moteur à combustion interne et en dehors du temps d'échappement, en reliant temporairement une chambre du cylindre de travail avec un conduit de déchar- ge, le frein comportant un dispositif hydraulique pourvu d'une pompe hydraulique pour augmenter la pression10 et refouler du liquide hydraulique ainsi que des conduits de pression qui aboutissent à des cylindres récepteurs comportant des pistons récepteurs actionnant les soupapes d'étranglement. Un frein moteur de ce genre est connu d'après la deman- de de brevet européen EP O 111 232 Al Dans ce frein moteu 4 il est prévu, dans un carter de pompe commun et pour chaque soupape d'étranglement, un piston générateur correspondant, coulissant dans un cylindre générateur et produisant la pression d'ouverture Cela nécessite une grande dépense technique notamment lors de la fabri- cation et de l'assemblage car de nombreuses opérations d'usinage sont effectuées sur le carter de la pompe et de nombreuses pièces mobiles doivent être montées dans celui-ci. L'invention a pour but d'agencer un frein moteur du type défini ci-dessus de telle sorte qu'il ait une structure considérablement simplifiée et moins coûteuse et qu'il permette notamment une régulation simple des temps d'ouverture des soupapes d'étranglement. Le problème est résolu conformément à l'inven- tion pour un frein moteur du type défini ci-dessus en ce que, pour le frein moteur précité, il est prévu une pompe hydraulique comportant un seul élément d'augmen- tation de pression et de refoulement, le conduit de refoulement partant de la sortie de la pompe hydraulique est relié à un distributeur rotatif duquel part, en direction de chaque cylindre récepteur, un conduit individuel et le distributeur comporte au moins un canal de pression tournant avec lui et en communication hydraulique constante avec le conduit de refoulement de la pompe et qui, pendant le temps d'ouverture de la soupape d'étranglement, est relié hydrauliquement au conduit individuel aboutissant à cette soupape. Dans le frein moteur agencé conformément à l'invention, on obtient une structure simplifiée par le fait que le liquide hydraulique nécessaire pour l'actionnement de toutes les soupapes d'étranglement est débité par un seul élément, comme par exemple un piston générateur opérant dans un cylindre générateur, par le fait que la pression nécessaire est produite dans ce liquide et par le fait que la distribution du liquide hydraulique aux différentes soupapes d'étranglement est assurée par l'intermédiaire d'un distributeur d'une fabrication simple, à l'aide duquel, pendant20 un processus de travail, aussi bien les temps que la fréquence de l'alimentation en liquide des différentes soupapes d'étranglement, et par conséquent leurs temps et leurs fréquences d'ouverture, peuvent être établis. Selon une autre caractéristique du frein moteur conforme à l'invention, la soupape d'étranglement est disposée pour chaque cylindre de travail en addition à une soupape d'échappement et est ouverte exclusive- ment dans le mode de freinage du moteur à combustion interne On évite ainsi une intervention dans le système de commande des soupapes d'échappement et les temps d'ouverture des soupapes d'étranglement sont rendus, sans frais supplémentaires, indépendants de ce système de commande des soupapes d'échappement D'après la demande de brevet allemand DE 38 39 451 Al,il est connu une soupa- pe d'étranglement prévue en additionàune soupape d'échappe- ment et qui, pendant le mode de freinage du moteur à com- bustion interne, est ouverte ou fermée en fonction de la différence de pression entre le cylindre et le conduit d'échappement correspondant, les temps d'ouverture de la soupape d'étranglement ne pouvant cependant pas être com- mandés intentionnellement de l'extérieur. Selon encore d'autres caractéristiques du frein moteur conforme à l'invention: les cylindres récepteurs des soupapes d'étranglement sont reliés hydrauliquement, pendant leurs temps de fermeture dans le mode de freinage du moteur à combustion interne, avec un canal sans pression tournant avec le distributeur; le distributeur tourne à la moitié de la vitesse de rotation du moteur à combustion interne; le canal de pression au nombre d'au moins un et le canal sans pression au nombre d'au moins un s'étendent dans une direction circonférentielle du distributeur; chaque cylindre récepteur est relié hydrauliquement au canal de pression dans la zone du point mort haut après le temps de compression du moteur à quatre temps; chaque cylindre récepteur est relié hydrauliquement, au début du temps de compression du moteur à quatre temps, avec le ou avec un des canaux de pression; dans un conduit reliant le conduit de refoulement de la pompe à un conduit de retour ou à un réservoir d'alimentation, il est prévu une soupape qui est fermée dans le mode de freinage du moteur à combustion interne et qui est autrement ouverte; le conduit de refoulement de la pompe est relié à un composant unitaire formant un accumulateur et une soupape de sûreté; le cylindre récepteur est relié à un conduit de décharge pourvu d'un étranglement; comme liquide hydraulique, on utilise l'huile de lubrification du moteur à combustion interne. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence au dessin unique annexé qui représente un exemple de réalisation d'un frein moteur conforme à l'invention. La Figure unique représente une soupape d'é- tranglement 1, qui est agencée comme une soupape d'addi- tion à une soupape d'échappement 2 classique, pour relier un cylindre 3 avec un conduit d'échappement 4 d'un moteur à pistons alternatifs, à plusieurs cylin- dres, à savoir huit cylindres dans l'exemple de réalisa- tion, ce moteur n'étant pas représenté en détail Le mouvement d'ouverture de la soupape d'étranglement 1 est produit, en opposition à la force d'un ressort de rappel 5, par sollicitation d'un piston récepteur 7 coulissant dans un cylindre récepteur 6, au moyen d'un liquide hydraulique qui est porté à la pression nécessaire et débité par une pompe hydraulique 8 Ce liquide hydraulique provient de la partie en pression du circuit d'huile de lubrification du moteur à combustion interne qui comporte une pompe 9 à huile de lubrification et un bac d'huile 10 servant de réservoir d'alimentation. Le liquide hydraulique ne constitue ainsi rien d'autre qu'une partie de l'huile de lubrification du moteur. La pompe hydraulique 8 débite le liquide hydraulique au moyen d'un seul élément d'augmentation de pression et de refoulement, comme notamment un piston générateur guidé dans un cylindre générateur, dans un seul conduit de refoulement 1 l de la pompe, qui aboutit à un distribu- teur 12 duquel partent, dans l'exemple de réalisation, huit conduits individuels 13 aboutissant chacun à un des cylindres récepteurs 6 des soupapes d'étranglement 1 correspondantes de manière à relier hydrauliquement celles-ci avec le distributeur 12 et avec la pompe hydraulique 8. Le distributeur 12 est agencé comme un élément qui tourne à la moitié de la vitesse de rotation du moteur à combustion interne et qui effectue ainsi un tour à chaque cycle de travail du moteur se composant de quatre temps Avec le distributeur 12 tournent deux canaux 14 et 15 en forme d'arcs de cercle et dont le plus court canal de pression 14, correspondant à peu près à un quart de cercle, est constamment relié avec le conduit de refoulement 11 de la pompe tandis que le plus long canal sans pression 15, correspondant à peu près à trois quarts de cercle, est constamment relié à un conduit de retour 17 aboutissant au côté d'aspiration de la pompe hydraulique 8 Les huit conduits individuels 13, qui sont fixes, débouchent, en étant répartis uniformément sur la périphérie, par des orifices dans les canaux 14, 15 de telle sorte qu'ils soient alternativement reliés auxdits canaux 14, 15 Pendant une révolution du distributeur 12, le piston récepteur 7 de chaque soupape d'étranglement 1 est ainsi sollicité, pendant un temps déterminé, par du liquide hydraulique et ouvre ainsi cette soupape d'étranglement 1 tandis que, pendant l'intervalle o le conduit individuel correspondant 13 est relié au canal sans pression 15, le liquide hydraulique peut être déchargé du cylindre récepteur associé 6 et la soupape d'étranglement 1 est fermée Les positions, les longueurs et le nombre des canaux de pression 14 reliés au conduit de refoule- ment 11 de la pompe peuvent être déterminés d'une manière simple de telle sorte que le début d'ouverture, la durée d'ouverture et le nombre des ouvertures de chaque soupape d'étranglement 1 par cycle de travail soient librement adaptables aux impératifs et souhaits existants. Ainsi, dans le cas d'un moteur à quatre temps, il est possible, à l'aide d'un canal de pression 14 relativement court, d'ouvrir la soupape d'étranglement 1 dans la zone du point mort haut après le temps de compression et de décharger l'air comprimé dans le conduit d'échappe- ment Egalement, à l'aide d'un second canal de pression 14, il est possible de produire une seconde ouverture de la soupape d'étranglement 1, notamment au début du temps de compression, de façon à produire un remplissa- ge du cylindre 3 par l'air accumulé dans le conduit d'échappement et d'augmenter ainsi le travail de compres- sion dans le conduit de freinage Il faut évidemment prévoir à la suite de tous les canaux de pression 14 un canal sans pression 15 relié au conduit de retour 17 de façon à permettre une fermeture de la soupape d'étranglement 1. Il est prévu entre le conduit de refoulement 11 de la pompe et le conduit de retour 17 une électrovanne 18 à deux voies qui, dans la condition de charge du moteur à combustion interne, est ouverte de telle sorte que la pompe hydraulique 8 opère dans le mode de court- circuit avec une faible consommation d'énergie et qu'une sollicitation des soupapes d'étranglement 1 par du fluide hydraulique soit exclue, tandis que cette élec- trovanne est fermée dans le mode de freinage du moteur à combustion interne de telle sorte que le liquide hydrauli- que débité par la pompe 8 est amené au distributeur 12 et aux soupapes d'étranglement 1. En outre le conduit de refoulement 11 de la pompe est relié à un composant servant d'accumulateur et de soupape de sûreté 19 et qui est constitué par un piston 22 coulissant dans un cylindre 20, sollicité par un ressort 21 et qui, pour une course déterminée, ouvre une ouverture 23 prévue dans la paroi du cylindre et à laquelle est relié un conduit de retour sans pression 24 aboutissant au bac à huile ou carter 10 On exclut ainsi des pressions excessives dans le système hydrauli- que et en même temps il se produit un certain équilibrage de pressions. Dans chaque soupape d'étranglement 1, il est prévu un système de décharge se présentant sous la forme d'un orifice de décharge 25 formé dans la paroi du cylindre récepteur 6 et qui, lorsque la soupape d'étranglement 11 est fermée, est recouvert par le piston récepteur 7 Cet orifice de décharge 25 est relié à un conduit de décharge 26 dans lequel est disposé un étranglement 27 et qui débouche dans le conduit de retour 24. REVENDICATIONS 1 Frein moteur pour un moteur à combustion interne à plusieurs cylindres, comportant pour chaque cylindre au moins une soupape d'étranglement qui est ouverte, dans le mode de freinage du moteur à combustion interne et en dehors du temps d'échappement, en reliant temporairement une chambre du cylindre de travail avec un conduit de décharge, le frein comportant un dispositif hydraulique pourvu d'une pompe hydraulique pour augmen- ter la pression et refouler du liquide hydraulique ainsi que des conduits de pression qui aboutissent à des cylindres récepteurs comportant des pistons récep- teurs actionnant les soupapes d'étranglement, caractérisé en ce que, pour le frein moteur précité, il est prévu une pompe hydraulique ( 8) comportant un seul élément d'augmentation de pression et de refoulement, en ce que le conduit de refoulement ( 11) partant de la sortie de la pompe hydraulique ( 8) est relié à un distribu- teur rotatif ( 12) duquel part, en direction de chaque cylindre récepteur ( 6), un conduit individuel ( 13) et en ce que le distributeur ( 12) comporte au moins un canal de pression ( 14) tournant avec lui et en communi- cation hydraulique constante avec le conduit de refoule- ment ( 11) de la pompe et qui, pendant le temps d'ouverture de la soupape d'étranglement ( 1), est relié hydraulique- ment au conduit individuel ( 13) aboutissant à cette soupape. 2 Frein moteur selon la revendication 1, carac- térisé en ce que la soupape d'étranglement ( 1) est disposée pour chaque cylindre de travail ( 3) en addition à une soupape d'échappement ( 2) et est ouverte exclusi- vement dans le mode de freinage du moteur à combustion interne. 3 Frein moteur selon une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les cylindres récepteurs ( 6) des soupapes d'étranglement ( 1) sont reliés hydau- liquement, pendant leurs temps de fermeture dans le mode de freinage du moteur à combustion interne, avec un canal sans pression ( 15) tournant avec le distribu- teur ( 12). 4 Frein moteur selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le distributeur ( 12) tourne à la moitié de la vitesse de rotation du moteur à combus- tion interne. 5 Frein moteur selon une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le canal de pression ( 14) au nombre d'au moins un et le canal sans pression ( 15) au nombre d'au moins un s'étendent dans une direction circon- férentielle du distributeur ( 12). 6 Frein moteur selon une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que chaque cylindre récepteur ( 6) est relié hydrauliquement au canal de pression ( 14) dans la zone du point mort haut après le temps de compression du moteur à quatre temps. 7 Frein moteur selon une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que chaque cylindre récepteur est relié hydrauliquement, au début du temps de compres- sion du moteur à quatre temps, avec le ou avec un des canaux de pression ( 14). 8 Frein moteur selon une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que, dans un conduit reliant le conduit de refoulement ( 11) de la pompe à un conduit de retour ( 17) ou à un réservoir d'alimentation ( 10), il est prévu une soupape ( 18) qui est fermée dans le mode de freinage du moteur à combustion interne et qui est autrement ouverte. 9 Frein moteur selon une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le conduit de refoulement ( 11) de la pompe est relié à un composant unitaire formant un accumulateur et une soupape de sûreté ( 19). Frein moteur selon une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le cylindre récepteur ( 6) est relié à un conduit de décharge ( 26) pourvu d'un étranglement ( 27). 11 Frein moteur selon une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que, comme liquide hydraulique, on utilise l'huile de lubrification du moteur à combus- tion interne.