Brevet FR2746846A1 — publié le 19971003

DISPOSITIF DE LUBRIFICATION POUR MOTEUR A COMBUSTION INTERNE La présente invention se rapporte à un dispositif de lubrification pour moteur à combustion interne du type multicylindre destiné notamment à équiper un véhicule automobile. L'invention concerne plus particulièrement un dispositif adapté pour opérer la lubrification du système de distribution d'un moteur à combustion interne et notamment des cames commandant l'ouverture des soupapes. Dans un système classique de distribution pour moteur à combustion interne, l'ouverture des soupapes d'admission ou d'échappement du moteur est opérée au moyen de cames portées par au moins un arbre à cames entraîné en rotation depuis le vilebrequin. Ces cames viennent appuyer, par l'intermédiaire d'organes de liaison (poussoirs, leviers basculants tels que des linguets ou des culbuteurs, etc.) sur les extrémités des tiges de soupapes et manoeuvrent ces dernières à l'encontre de l'action antagoniste de ressorts de rappel forçant les soupapes sur leurs sièges. La lubrification des cames est indispensable pour réduire les efforts mécaniques lors des mouvements relatifs entre les cames et les patins de contact correspondants des organes de liaison, et donc les frottements et les usures. Différents systèmes de lubrification ont été développés pour réaliser cette fonction. Le système le plus répandu consiste à utiliser un arbre à cames creux alimenté en huile sous pression, différents perçages à travers les cames dirigent ensuite l'huile à la surface des cames. Ce système a pour principaux inconvénients de nécessiter le perçage de l'ensemble des cames, opération délicate compte tenu de la position angulaire différente de chacune des cames et de la dureté des matériaux utilisés pour réaliser ces dernières. Un autre système a été développé qui ,consiste à disposer une rampe d'arrosage d'huile au-dessus de l'arbre à cames. L'un des inconvénients de ce dispositif est de nécessiter l'implantation d'une rampe de distribution d'huile spécifique ce qui complique la réalisation de la culasse et/ou du couvre-culasse. Enfin, un autre système a été développé qui concerne les cas où le culbuteur repose à une extrémité sur une rotule munie d'un dispositif de rattrapage de jeu hydraulique, il consiste à arroser d'huile de lubrification le dos du culbuteur depuis l'extrémité de la rotule via un perçage à travers le culbuteur. L'inconvénient majeur de cette troisième approche est l'usinage délicat à effectuer sur chaque culbuteur. Le but de l'invention est donc de proposer un dispositif de lubrification des cames de moteur à combustion interne remédiant aux inconvénients des systèmes antérieurs, et qui soit de conception simple et économique. Le dispositif de lubrification selon l'invention concerne un moteur à combustion interne du type comportant des soupapes à tige montées coulissantes dans une culasse pour contrôler l'admission et l'échappement des gaz dans les chambres de combustion, et au moins un arbre à cames logé dans des paliers correspondants portés par la culasse pour commander l'ouverture de ces soupapes. Selon l'invention, le dispositif de lubrification est caractérisé en ce qu'il comprend un circuit d'amenée de l'huile sous pression ménagé à travers la culasse pour alimenter des orifices par lesquels des jets d'huile sont pulvérisés en direction de parois déflectrices (14,15) s'étendant au-dessus de l'arbre à cames, lesdites parois déflectrices étant adaptées pour diriger l'huile sur les cames de l'arbre à cames. Selon une autre caractéristique du dispositif de lubrification objet de l'invention, ces parois déflectrices sont agencées sur la face intérieure du couvre-culasse venant surmonter la culasse. Selon une autre caractéristique du dispositif de lubrification objet de l'invention, les parois déflectrices présentent des surfaces concaves adaptées qui se terminent par des plots d'égouttement en saillie au-dessus des cames de l'arbre à cames. Selon une autre caractéristique du dispositif de lubrification objet de l'invention, les orifices de pulvérisation de l'huile sont directement intégrés à la culasse. Selon une autre caractéristique du dispositif de lubrification objet de l'invention, les orifices de pulvérisation de l'huile sont formés par des perçages radiaux usinés à travers l'arbre à cames au centre duquel est agencé un canal axial d'amenée de l'huile sous pression. On comprendra mieux les buts, aspects et avantages de la présente invention, d'après la description donnée ci-après d'un mode de réalisation de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels la figure 1 représente une vue partielle en coupe transversale d'une culasse de moteur équipée du dispositif de lubrification suivant l'invention ; la figure 2 est une vue partielle en coupe selon la ligne II-II de la figure 1. Conformément aux dessins annexés, seuls les éléments nécessaires à la compréhension de l'invention ont été représentés. De plus, pour faciliter la lecture de ces dessins, les mêmes pièces portent les mêmes références d'une figure à 1 'autre. Ainsi, on a représenté sur la figure 1, les moyens de commande d'une seule soupape d'obturation d'un conduit d'admission d'un moteur à combustion interne du type multicylindre destiné à équiper notamment un véhicule automobile, ces moyens de commande se répétant à l'identique pour toutes les autres soupapes du moteur. Un tel moteur comprend classiquement un carter-cylindres non figuré où sont ménagés les alésages cylindriques dans l'intérieur desquels sont logés les pistons. Ce carter est surmonté par une culasse 1 présentant dans sa partie inférieure, les parois de toit non figurées des chambres de combustion qui s'étendent en regard de chacun des alésages cylindriques, la culasse 1 étant elle-même surmontée par un couvre-culasse 11. Des conduits d'admission et d'échappement également non figurés, sont ménagés à travers la culasse 1 pour déboucher à travers les parois de toit des chambres de combustion. Ces conduits débouchent dans les chambres de combustion par des orifices formant le siège de soupapes à tige contrôlant le transfert des gaz. La soupape d'admission 2 est montée coulissante dans un guide inséré dans la culasse 1. Elle est rappelée dans sa position de fermeture par un ressort 3 qui s'appuie contre un plateau de retenue 4 ancré sur sa tige. L'ouverture de la soupape 2 est classiquement commandée par une came correspondante 5 s'étendant au-dessus de la soupape 2 et portée par un arbre à cames 6 monté tourillonnant dans des paliers portés par la culasse 1. La lubrification des paliers de l'arbre à cames est opérée de façon connue grâce à un canal axial 17 ménagé au centre de l'arbre à cames 6 et qui débouche par des conduits transversaux au droit de chacun des paliers, l'alimentation du canal 17 étant opéré avec de l'huile sous pression en provenance d'une rampe de distribution d'huile 10 ménagée à travers la culasse 1. L'action de la came 5 sur la soupape 2 s'opère, dans l'exemple figuré, par l'intermédiaire d'un doigt basculeur ou linguet 7 interposé entre la soupape 2 et la came 5. La came 5 appuie sur un rouleau 8 en saillie sur le dos du linguet 7 alors que les deux extrémités axiales de ce dernier reposent respectivement sur l'extrémité supérieure de la tige de la soupape 2 et sur l'extrémité supérieure d'une rotule 9 formant articulation. La rotule 9 est équipée classiquement d'un dispositif de rattrapage de jeu hydraulique. Ce dernier est alimenté en huile sous pression depuis la rampe d'alimentation 10 par un perçage 12. En se reportant plus particulièrement sur la figure 2, on voit comment est réalisée la lubrification de la came 5 et donc du contact came - rouleau, objet de l'invention. Cette lubrification est opérée simplement par gravité depuis la face intérieure 13 du couvre-culasse 11. Cette face intérieure 13 présente pour ce faire des parois adaptées 14,15 en saillie vers la culasse 1 faisant office de déflecteurs et s'étendant audessus de l'arbre à cames 6. Ces parois présentent des surfaces concaves 14 qui se terminent par des plots d'égouttement 15 disposés à la verticale de chacune des cames 5 de l'arbre à cames 6. Les parois déflectrices 14 sont destinées à être régulièrement arrosées par de l'huile issue d'orifices d'injection appropriés, tout ou partie de cette huile pulvérisée se dépose sur les surfaces 14 et retombe par gravité vers la culasse 1 en ruisselant le long de ces surfaces 14 jusqu'aux plots d'égouttement 15 d'où elle s'écoule sur les cames 5, opérant ainsi la lubrification de ces dernières. Cette disposition permet ainsi d'opérer d'une façon simple la lubrification des cames 5, sans avoir à percer les cames 5 et sans avoir à orienter de façon très précise les orifices d'injection d'huile contrairement aux solutions de l'art antérieur qui privilégiant l'arrosage direct des cames 5 nécessitent un positionnement précis de la rampe d'injection et des buses d'injection. Les orifices qui assurent la pulvérisation de l'huile sur les parois déflectrices 14 et 15 peuvent être directement intégrés à la culasse 1. Ils peuvent également, comme c'est le cas dans l'exemple figuré, être portés par l'arbre à cames 6. Pour ce faire, il suffit de prévoir des perçages radiaux 16 entre les cames 5 qui débouchent dans le canal axial 17. Ce dernier mode de réalisation ne présente pas la complexité du perçage des cames puisqu'il n'est pas nécessaire de prévoir une indexation de l'arbre à cames 6 lors des perçages. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et illustré qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. Au contraire, l'invention comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont effectuées suivant son esprit. Ainsi, les parois déflectrices 14,15 guidant le retour des projections d'huile sur les cames 5 peuvent être formées par des pièces rapportées indépendantes du couvre-culasse 11 et venant se monter au-dessus de l'arbre à cames 6. REVENDICATIONS [1] Dispositif de lubrification pour moteur à combustion interne du type comportant des soupapes à tige (2) montées coulissantes dans une culasse (1) pour contrôler l'admission et l'échappement des gaz dans les chambres de combustion, et au moins un arbre à cames (6) logé dans des paliers correspondants portés par la culasse (1) pour commander l'ouverture desdites soupapes (2), caractérisé en ce qu'il comprend un circuit d'amenée de l'huile sous pression (10,17) ménagé à travers la culasse (1) pour alimenter des orifices (16) par lesquels des jets d'huile sont pulvérisés en direction de parois déflectrices (14,15) s'étendant au-dessus de l'arbre à cames (6), lesdites parois déflectrices (14,15) étant adaptées pour diriger l'huile sur les cames (5). [2] Dispositif de lubrification pour came selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites parois déflectrices (14) sont agencées sur la face intérieure du couvre-culasse (11) venant surmonter la culasse (1). [3] Dispositif de lubrification pour came selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que lesdites parois déflectrices présentent des surfaces concaves (14) qui se terminent par des plots d'égouttement (15) en saillie au-dessus des cames (5). [4] Dispositif de lubrification pour came selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lesdits orifices sont intégrés à la culasse (1). [5] Dispositif de lubrification pour came selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lesdits orifices sont formés par des perçages radiaux (16) portés par l'arbre à cames (6) qui comprend un canal axial (17) d'amenée de l'huile sous pression.