Brevet FR2706181A1 — publié le 19941216

La présente invention a trait au domaine des moteurs à combustion interne ayant au moins un cylindre et dont chaque chambre de combustion est alimentée en mélange carburé sous pression via une canalisation d'admission elle-même obturée, coté chambre de combustion, par une soupape, le mouvement de chaque soupape étant commandé par une came. Plus précisément l'invention fournit un dispositif d'étanchéité pour queue de soupape, destiné à éviter les fuites de carburant du canal d'admission vers le boîtier renfermant la ou les cames. On cherche à éviter de telles fuites car elles contribuent notamment à l'encrassement de la boîte à cames et à une détérioration de l'huile contenue dans la boîte à cames. Il est connu de réaliser l'étanchéité des queues de soupape grâce à un joint entourant la queue de soupape et disposé par exemple sur un élément de guidage de la queue de la soupape. Les joints ainsi utilisés peuvent s'user, s'abîmer sous l'effet du mouvement même de la soupape, des températures, de sorte que leur fonction d'étanchéité n'est plus (ou est mal) remplie après un certain temps de fonctionnement. La présente invention propose notamment une solution au problème d'étanchéité précité. En effet la présente invention a pour objet un dispositif d'étanchéité destiné à éviter les fuites définies ci-dessus. Le dispositif d'étanchéité selon l'invention peut se substituer ou s'ajouter à un dispositif d'étanchéité classique. Le dispositif d'étanchéité conforme à l'invention repose sur l'utilisation d'une contrepression. Il est connu d'utiliser une contrepression ou une pression additionnelle pour assister le mouvement même de la soupape. Par exemple les document US 1 361 109 ou FR 2 641 336 divulguent des dispositifs d'aide au déplacement d'une soupape grâce à une différence de pression entre deux volumes. De façon différente, la contrepression utilisée selon la présente invention a essentiellement une fonction d'étanchéité entre deux volumes. En effet, selon la présente invention le déplacement de chaque soupape est réalisé grâce à une came ou moyen équivalent. Les deux fonctions, déplacement et étanchéité, n'interfèrent nullement entre elles puisque le déplacement est obtenu par des moyens mécaniques tandis que l'étanchéité est réalisée par des moyens essentiellement pneumatiques d'une nature physique différente. Le système selon la présente invention est simple, facile à mettre en oeuvre, donc fiable. Il ne nécessite aucune transformation particulièrement importante des éléments essentiels classiques du système d'admission: la soupape (le siège de la soupape), la queue de la soupape, le conduit d'admission, les cames, la boîte à came ne sont 1 O nullement modifiés; leur fonctions respectives, éprouvées et connues depuis longtemps, restent donc inchangées. La présente invention vise notamment à améliorer l'une des fonctions liée à l'injection de carburant dans la chambre de combustion. Pour ce faire, la présente invention a pour objet un dispositif d'étanchéité pour queue de soupape commandée par une came contenue dans un boîtier d'arbre à came d'un moteur à combustion interne ayant au moins un cylindre. Conformément à l'invention, le dispositif d'étanchéité comporte une conduite reliant d'une part une canalisation d'admission du mélange carburé dans une chambre de combustion, obturée par une soupape, et d'autre part un boîtier d'arbre à cames, et un clapet anti- retour placé dans ladite conduite afin de séparer ladite conduite en deux volumes, le premier volume étant relié au boîtier et constituant une capacité sous pression ayant une pression Pi supérieure ou égale à la pression P2 régnant dans la canalisation d'admission et dans le deuxième volume, ledit dispositif étant destiné à éviter les fuites de carburant de la canalisation d'admission vers le boîtier d'arbre à cames. 3 O Selon un mode de réalisation de l'invention le deuxième volume est relié à un carter-pompe d'un cylindre du moteur à combustion interne. Selon un autre mode de réalisation de l'invention le deuxième volume est relié à un compresseur extérieur au cylindre. Conformément à un mode particulier de réalisation de l'invention, la canalisation d'admission est alimentée en air comprimé et elle comporte un injecteur pneumatique en carburant de sorte que ladite soupape agit en tant qu'injecteur pneumatique pour pulvériser ledit carburant dans la chambre de combustion. L'invention sera mieux comprise, d'autres détails et améliorations apparaîtront mieux à la lecture de la description qui va suivre faite à titre illustratif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels: - La figure 1 représente schématiquement une partie d'un moteur comportant un dispositif d'étanchéité selon un mode de réalisation de l'invention; et 1O - La figure 2 représente schématiquement une partie d'un moteur comportant un dispositif d'étanchéité selon un autre mode de revendication de l'invention. Sur la figure 1, la référence 1 indique la chambre de combustion, le canal d'admission porte la référence 2, une came est référencée 3, 1 5 la boîte à came est référencée 4; la soupape 5 comporte, coté chambre de combustion 1, une tulipe 51 obturant l'orifice d'admission 6 et reposant sur un siège (non référencé); la soupape 5 comporte par ailleurs une tige (ou queue) 52 prolongeant la tulipe 51 et guidée en translation par un guide ou moyen équivalent 7; un élément élastique de rappel 8 pousse la soupape 5 contre la came 3, ce qui tend à ramener la tulipe 51 sur son siège c'est-à-dire à obturer l'orifice 6. La came 3 au contraire pousse la soupape 5 dans l'autre sens, tendant à ouvrir l'orifice 6. Un élément d'étanchéité 9 tel un joint peut être prévu par exemple au niveau de l'élément de rappel 8 afin d'assurer une première étanchéité entre le canal d'admission 2 et la boîte à cames 4. Le fluide sous pression circulant dans le canal 2 peut comprendre par exemple un mélange d'air et de carburant; le carburant peut être amené à s'accumuler le long de la queue de la soupape 52, à s'infiltrer au-delà de l'élément d'étanchéité 9. De façon connue, l'élément 9 est particulièrement efficace pour empêcher des fuites dans le sens boîte à cames 4 vers le conduit 2 mais est en revanche très peu efficace pour empêcher des fuites dans le sens du conduit 2 vers la boîte à cames 9. Cette dernière fonction est celle pour laquelle l'efficacité est recherchée suivant l'invention. Fort de cette constatation, la présente invention propose donc un autre dispositif d'étanchéité, qui comme il a déjà été dit, peut se substituer ou s'ajouter par exemple à un dispositif d'étanchéité 9 connu. Le dispositif d'étanchéité selon l'invention comporte notamment une conduite 10 reliant la canalisation d'admission 2 à la boîte à came 4. Un clapet anti-retour 11 ou tout autre moyen destiné à laisser passer le fluide sous l'effet d'une différence de pression donnée et à empêcher ce passage lorsque la différence de pression est inférieure à la différence de pression donnée, est en outre placé dans la conduite 10. O Le clapet 1 1 permet donc de séparer la conduite 10 en deux volumes: le premier volume 12 en liaison avec la boîte à cames 4, le deuxième volume 13 communiquant avec la canalisation d'admission 2. Dans le premier volume 12 règne une pression Pi tandis que dans le deuxième volume 13 règne une pression P2. Le clapet 11 s'ouvre 1 5 lorsque la pression P2 est supérieure à la pression Pi, faisant ainsi jouer au volume 12 le rôle d'une capacité de stockage de pression. Il faut préciser que selon le mode de réalisation de la figure 1 le volume 12 est en fait quasi inexistant de sorte que la pression P1 est la pression dans la boîte à cames 4. La figure 2 illustre un mode de réalisation dans lequel le volume 12 apparaît clairement. Les modes de réalisation des figures 1 et 2 différent notamment par l'endroit o débouche le conduit 10: Sur la figure 1 le conduit 10 débouche vers la chambre de combustion 1 à proximité de l'orifice d'admission 6, tandis que sur la figure 2 le piquage est davantage en amont. La canalisation 2 peut véhiculer par exemple un fluide ayant la pression du carter-pompe, pression qui bien entendu varie pendant chaque cycle moteur. 3 O Le clapet anti-retour 11 permet donc de stocker dans le volume 12 et dans l'espace 4 la pression maximale P1 obtenue pendant chaque cycle. Cette pression va s'opposer, notamment au niveau de la queue 52 de la soupape 5, à la pression P2 qui règne à proximité de l'orifice d'admission 6 et qui est obligatoirement inférieure ou au plus égale à P1. La soupape 5 peut être utilisée pour réaliser une injection pneumatique de carburant dans la chambre de combustion 1, à partir d'air comprimé prélevé par exemple, dans le carter-pompe d'un moteur deux temps. Sans sortir du cadre de l'invention, l'air comprimé peut être fourni par un compresseur extérieur au cylindre. Un organe d'introduction de carburant (non visible sur les figures) peut être prévu; il peut déboucher dans la canalisation d'admission 2, de sorte que la soupape réalise alors une fonction d'injection pneumatique de carburant dans la chambre de combustion. Bien entendu, d'autres modifications et/ou améliorations 1 O pourront être imaginées pas l'homme du métier au dispositif qui vient d'être décrit sans sortir du cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1. - Dispositif d'étanchéité pour queue de soupape commandée par une came contenue dans un boîtier d'arbre à cames d'un moteur à combustion interne ayant au moins un cylindre caractérisé en ce qu'il comporte une conduite (10) reliant d'une part une canalisation d'admission (2) d'un mélange carburé dans une chambre de combustion (1), obturée par une soupape (5) et d'autre part un boîtier (4) d'arbre à cames, le dispositif comportant en outre un clapet anti- retour (11) placé dans ladite conduite (10) afin de séparer ladite conduite (10) en deux volumes (12, 13) le premier volume (12) étant relié au boîtier (4) et constituant une capacité sous pression ayant une pression P1 supérieure ou égale à la pression P2 régnant dans la canalisation d'admission (2) et dans le deuxième volume (13), ledit dispositif étant destiné à éviter les fuites de carburant de la canalisation d'admission (2) vers le boîtier d'arbre à cames (4). 2. - Dispositif d'étanchéité selon la revendication 1 caractérisé en ce que le deuxième volume (13) est relié à un carter-pompe d'un cylindre du moteur à combustion interne. 3. - Dispositif d'étanchéité selon la revendication 1 caractérisé en ce que le deuxième volume (13) est relié à un compresseur extérieur au cylindre. 4 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la canalisation d'admission (2) est alimentée en air comprimé et elle comporte un injecteur pneumatique 3 0 de carburant de sorte que ladite soupape (5) agit en tant qu'injecteur pneumatique pour pulvériser ledit carburant dans la chambre de combustion (1).