Brevet FR2724975A1 — publié le 19960329

La présente invention concerne un dispositif pour l'actionnement d'au moins une soupape de moteur à combustion interne. L'invention s'applique en particulier aux moteurs multisoupapes dont on cherche à désactiver une ou plusieurs des soupapes d'un même cylindre afin d'une part de réduire la puissance dissipée par la compression des ressorts des soupapes et d'autre part d'obtenir des turbulences aérodynamiques dans la chambre de combustion du cylindre, ces deux conditions étant extrêmement favorables à la réduction de consommation en carburant lors du fonctionnement à de faibles régimes et/ou faibles charges du moteur. Cependant, la désactivation d'une soupape provoque l'accumulation d'huile et de carburant derrière la soupape, se traduisant à la longue et à cause des températures de fonctionnement du moteur par un phénomène de cokéfaction et une gêne au bon fonctionnement du moteur lorsque l'on réactive la soupape. La présente invention a pour but d'éliminer l'inconvénient ci-dessus en proposant un dispositif pour l'actionnement d'au moins une soupape à tige de moteur à combustion interne comprenant un levier monté oscillant sur un pivot et coopérant avec une came principale rotative et avec l'extrémité de la tige de soupape de manière qu'à chaque tour de la came principale corresponde une levée de la soupape à l'encontre d'un ressort de rappel, cette levée pouvant être modifiée par un déplacement approprié du pivot et qui est caractérisé en ce que le pivot est porté par un coulisseau mobile, sous l'action d'une came auxiliaire, entre deux positions correspondant à des levées respectivement maximale et minimale de la soupape, en ce que le coulisseau est immobilisable en position de levée maximale de la soupape par un mécanisme de verrouillage à des régimes élevés et/ou de fortes de charges du moteur et en ce que la came auxiliaire est rotative en synchronisme avec la cane principale et son profil est tel que, lorsque le coulisseau n'est pas immobilisé lors de faibles régimes et/ou faibles charges du moteur, l'action simultanée des deux cames sur le levier provoque à chaque tour une levée réduite progressive de la soupape. Avantageusement, le mécanisme de verrouillage du coulisseau comprend un doigt de verrouillage monté coulissant dans un alésage transversal du coulisseau et un doigt formant piston monté coulissant dans une partie d'un alésage traversant un corps fixe dans lequel se déplace le coulisseau et pouvant être poussé hydrauliquement sous une pression déterminée pour être introduit partiellement dans l'alésage du coulisseau et déplacer le doigt de verrouillage dans la partie opposée de l'alésage du corps fixe. Le mécanisme de verrouillage comprend également un organe élastique logé dans la partie opposée précitée de l'alésage du corps fixe et exerçant en position d'immobilisation du coulisseau une force opposée à la poussée du doigt formant piston de façon à rappeler le doigt de verrouillage et le doigt formant piston à leurs positions inactives de déverrouillage du coulisseau pour une pression hydraulique inférieure à la pression hydraulique déterminée précitée. Les alésages précités ont des diamètres sensiblement identiques et la came auxiliaire agit sur le coulisseau par l'intermédiaire d'un rouleau monté sur le coulisseau à l'opposé du pivot et maintenu en permanence en contact sur la came auxiliaire par le ressort de rappel de la soupape aux faibles régimes et/ou faibles charges du moteur. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement dans la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe dans un plan perpendiculaire à l'arbre à cames du dispositif pour l'actionnement d'au moins une soupape de moteur à combustion interne conforme à l'invention - la figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne II II de la figure 1 - la figure 3 est un diagramme montrant la levée réduite de la soupape lors du fonctionnement du dispositif de la figure 1 aux faibles régimes et/ou faibles charges du moteur - la figure 4 est une vue en coupe semblable à celle du dispositif de la figure 1 en mode de fonctionnement normal du moteur aux régimes élevés et/ou fortes charges de celui-ci ; - la figure 5 est une vue en coupe suivant la ligne V-V de la figure 4 - la figure 6 représente la position du dispositif de la figure 4 à la phase de levée maximale de la soupape ; et - la figure 7 est un diagramme de levée de la soupape par le dispositif des figures 4 et 6. Le dispositif de l'invention va être décrit coeppe actionnant une soupape à tige de moteur à combustion interne, mais il est bien entendu que celui-ci peut être utilisé pour commander la levée de plusieurs soupapes d'un même cylindre de ce moteur. En se reportant aux figures, le dispositif pour l'actionnement de la soupape 1 montée à coulissement dans un fourreau de guidage 2 fixé dans la culasse 3 du moteur comprend un levier ou linguet 4 monté pivotant par rapport à la culasse 3 sur un axe de pivotement 5 et coopérant avec une came principale rotative 6 d'un arbre à cames (non représenté) et avec l'extrémité de la tige de soupape 1 de manière qu'à chaque tour de la came 6 corresponde une levée de la soupape 1 à l'encontre d'un ressort hélicoïdal de rappel 7 monté entre la culasse 3 et une coupelle 8 solidaire de l'extrémité de la tige de soupape 1. La came principale 6 agit sur le levier 4 par l'intermédiaire d'un rouleau 9 monté à rotation sur le levier 4. Selon l'invention, l'axe de pivotement 5, opposé à l'extrémité du levier coopérant avec l'extrémité de la tige de soupape 1, relie le levier 4 à l'extrémité supérieure d'un coulisseau 10 monté à coulissement dans le corps de culasse 3 entre deux positions correspondant à des levées respectivement maximale et minimale de la soupape 1 sous l'action d'une came auxiliaire 11 d'un arbre à cames (non représenté) monté à rotation en synchronisme avec l'arbre portant la came principale 6 par un moyen approprié connu en soi. Le coulisseau 10 porte à son extrémité inférieure opposée à l'axe de pivotement 5 un rouleau 12 contactant la came auxiliaire 11. Le dispositif comprend de plus un mécanisme de verrouillage permettant d'immobiliser le coulisseau 10 en position de levée maximale de la soupape 1 à des régimes élevés et/ou de fortes charges du moteur. Ce mécanisme de verrouillage comprend un doigt de verrouillage 13 monté coulissant dans un alésage transversal 14 du coulisseau 10 et un doigt formant piston 15 monté coulissant dans une partie 16a d'un alésage 16 traversant le corps de culasse 3 dans lequel se déplace le coulisseau 10. Lorsque l'alésage 14 du coulisseau 10 occupe une position coaxiale aux deux alésages 16a, 16b, le doigt formant piston 15 est poussé hydrauliquement par un fluide sous une pression déterminée arrivant à travers un orifice 17 du corps de culasse 3 de manière à s'engager dans l'alésage 14 et pousser le doigt de verrouillage 13 dans la partie d'alésage 16b à l'encontre de la force de rappel d'un élément élastique 18 logé dans l'alésage 16b et constitué dans le cas présent par un poussoir à tête 18a coulissant dans l'alésage 16b, une tige 18b coulissant dans une pièce formant palier 19 fixée dans l'alésage 16b transversalement à celui-ci et par un ressort hélicoïdal de rappel 20 monté entre la tête 18a et la pièce formant palier 19 coaxialement à la tige 18b. Le fonctionnement du dispositif d'actionnement de la soupape 1 ressort déjà en partie de la description qui en a été faite ci-dessus et va être maintenant expliqué. Lors du fonctionnement à de faibles régimes et/ou de faibles charges du moteur, la pression hydraulique fournie par le moteur à l'orifice 17 est insuffisante pour bloquer le coulisseau 10 à la position correspondant à la levée maximale de la soupape 1 de sorte que le coulisseau 10 a un mouvement de translation correspondant au profil de la came auxiliaire 11 comme cela ressort de la figure 1. La levée L de la soupape 1 est ainsi obtenue par l'action simultanée des deux cames 6, 11 sur le levier 4, cette action provoquant une levée réduite progressive de la soupape comme représenté en I en figure 3, de l'ordre de 1 à 2 mm. Dans ce mode de désactivation de la soupape 1, le rouleau 12 est en permanence en contact avec la came auxiliaire 11 du fait de l'action de rappel du ressort 7 de la soupape 1.Le profil de la came auxiliaire 11 conjugué au profil de la came principale 6 permet donc d'obtenir la levée réduite de la soupape désactivée. Lors du fonctionnement à des régimes élevés et/ou de fortes charges du moteur, en position haute de la came auxiliaire 11 représentée en figures 4 et 6, la pression hydraulique fournie par le moteur à l'orifice 17 est telle que le doigt formant piston 15 s'engage partiellement dans l'alésage 14 du coulisseau 10 (figure 5) et déplace le doigt de verrouillage 13 dans l'alésage 16b à l'encontre de la force de rappel de l'organe élastique 18 de façon à bloquer le coulisseau 10 et ainsi fixer l'axe de pivotement 5 à une position permettant une levée de la soupape 1 comme indiqué en II en figure 7, levée qui est maximale à chaque angle de rotation de la came 6 d'environ 900. Ainsi, la levée L1 de la soupape 1 est déterminée par le profil de la came principale 6.L'arbre portant la came principale 6 continue à tourner en synchronisme avec l'arbre portant la came auxiliaire 11 et le rouleau 12 du coulisseau 10 n'est plus en contact avec la came auxiliaire 11 à chaque phase de levée maximale par la came 6 de la soupape 1 comme représenté en figure 6. Bien entendu, lorsque la pression hydraulique s'abaisse lors du fonctionnement du moteur aux faibles régimes et/ou faibles charges de celui-ci, l'organe élastique 18 rappelle les doigts 13 et 15 à leurs positions inactives de déblocage du coulisseau 10. Le mode de désactivation de la soupape 1 ci-dessus décrit n'étant utilisé que pour de faibles régimes du moteur, par exemple inférieurs à 2500 tours par minute, les inerties en mouvement des masses côté opposé à la soupape n'influencent pas le fonctionnement dynamique de la soupape, toutes ces masses étant fixes lorsque le coulisseau 6 est verrouillé. Dès lors, le ressort de rappel 7 de la soupape 1 peut être faiblement dimensionné et les efforts engendrés par celui-ci seront faibles. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour l'actionnement d'au moins une soupape à tige (1) de moteur à combustion interne comprenant un levier (4) monté oscillant sur un pivot (5) et coopèrant avec une came principale rotative (6) et avec l'extrémité de la tige de soupape (1) de manière qu'à chaque tour de la came principale (6) corresponde une levée de la soupape (1) à l'encontre d'un ressort de rappel (7), cette levée pouvant être modifiée par déplacement approprié du pivot (5), caractérisé en ce que le pivot (5) est porté par un coulisseau (10) mobile, sous l'action d'une came auxiliaire (11), entre deux positions correspondant à des levées respectivement maximale et minimale de la soupape (1), en ce que le coulisseau (10) est immobilisable en position de levée maximale de la soupape (1) par un mécanisme de verrouillage (13, 15) à des régimes élevés et/ou de fortes charges du moteur et en ce que la came auxiliaire (11) est rotative en synchronisme avec la came principale (6) et son profil est tel que, lorsque le coulisseau (10) n'est pas immobilisé lors de faibles régimes et/ou charges du moteur, l'action simultanée des deux cames (6, 11) sur le levier (4) provoque à chaque tour une levée réduite progressive de la soupape (1). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mécanisme de verrouillage précité du coulisseau (10) comprend un doigt de verrouillage (13) monté coulissant dans un alésage transversal (14) du coulisseau (10) et un doigt formant piston (15) monté coulissant dans une partie (16a) d'un alésage (16) traversant un corps fixe (3) dans lequel se déplace le coulisseau (10) et pouvant être introduit partiellement dans l'alésage (14) du coulisseau (10) pour déplacer le doigt de verrouillage (13) dans la partie opposée (16b) de l'alésage (16) du corps fixe (3). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le mécanisme de verrouillage comprend également un organe élastique (18) logé dans la partie opposée (16b) précitée de l'alésage (16) du corps fixe (3) et exerçant en position d'immobilisation du coulisseau (10) une force opposée à la poussée du doigt formant piston (15) de façon & BR 4. Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que les alésages (14, 16) précités ont des diamètres sensiblement identiques. 5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la came auxiliaire (11) agit sur le coulisseau (10) par l'intermédiaire d'un rouleau (12) monté sur le coulisseau (10) à l'opposé du pivot (5) et maintenu en permanence en contact sur la came auxiliaire (11) par le ressort de rappel (7) de la soupape (1) aux faibles régimes et/ou charges du moteur.