Brevet FR2774125A1 — publié le 19990730

La présente invention se rapporte un dispositif de commande d'ouverture et de fermeture d'au moins un conduit d'air d'une culasse d'un moteur à combustion interne. De façon générale, les dispositifs de commande d'ouverture et de fermeture des conduits d'admission d'air des moteurs à combustion interne sont constitués d'un axe disposé dans la culasse qui traverse de part et d'autre les conduits d'admissions et qui est pourvu au droit de chaque conduit d'un fraisage sur lequel est fixé un papillon, qui a la forme générale d'un disque, par l'intermédiaire de deux vis. De tels dispositifs nécessitent de nombreux usinages de grande précisions dans la culasse, ainsi qu'un montage des papillons dans les conduits particulièrement difficiles pouvant entraîner par exemple des risques de pertes de vis dans les conduits d'admission, ce qui entraîne des temps de montage important et coûteux. Le but de la présente invention est de proposer un dispositif de commande d'ouverture et de fermeture d'au moins un conduit d'admission qui permet de résoudre les inconvénients mentionnés ci-dessus. A cet effet, la présente invention concerne un dispositif de commande d'ouverture et de fermeture d'au moins un conduit d'admission d'air d'une culasse d'un moteur à combustion interne, caractérisé en ce qu'il comporte un boisseau cylindrique disposé transversalement par rapport au conduit d'air dans un alésage réalisé dans la culasse et apte à se déplacer entre une premiére position d'obturation du conduit et une seconde position d'ouverture dudit conduit sous l'action d'un moyen d'actionnement. Le dispositif de commande suivant l'invention peut également comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes: - le boisseau est apte à se déplacer en translation dans l'alésage, - le boisseau est apte à se déplacer en rotation dans l'alésage, - le boisseau cylindrique comporte successivement sur sa longueur pour chaque conduit d'une part une première portion formant palier qui présente en coupe transversale la forme générale d'une croix et d'autre part une seconde portion qui est constituée d'une cloison verticale de longueur sensiblement équivalente au diamètre d'un conduit, et en ce que chacune des portions est délimitée par deux disques perpendiculaires à l'axe longitudinal du boisseau, - le boisseau comporte successivement sur sa longueur pour chaque conduit d'une part une première portion formant palier qui présente en coupe transversale la forme générale d'une croix et d'autre part une seconde portion qui est constituée d'une partie cylindrique pourvue d'un orifice dont son axe de symétrie longitudinal est perpendiculaire à l'axe longitudinal du boisseau et dont le diamètre est équivalent au diamètre du conduit d'admission d'air correspondant, - le boisseau comporte sur l'une des portions formant palier, un moyen de détrompage du boisseau dans l'alésage permettant de s'assurer de la position adéquate desdites secondes portion au droit des conduits d'admission d'air, - le moyen de détrompage est constitué d'une rainure longitudinale qui est apte à recevoir l'extrémité d'une vis de guidage qui est fixée sur la culasse, - le moyen d'actionnement est constitué d'une chambre de dépression formée entre l'une des extrémités du boisseau et une plaque de fermeture qui est munie d'un orifice formant un système à dépression commandable par un calculateur en fonction des régimes moteurs, - le moyen d'actionnement est constitué d'une biellette fixée sur l'une des extrémités du boisseau et qui est reliée à une capsule à dépression actionnée par un calculateur en fonction des régimes moteur, - le boisseau est constitué d'un ensemble monopiéce réalisé par moulage d'un matériau plastique qui est apte à résister à des températures inférieures ou égales à 100 degrés celsius tel que par exemple du polyamide. Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante de plusieurs exemples de réalisation, en se référant aux dessins annexés sur lesquels -la figure 1 est une vue en perspective partielle d'une culasse, d'un moteur à combustion interne, pourvu du dispositif de commande d'ouverture et de fermeture des conduits d'admission d'air selon la présente invention, -la figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne ll-ll de la culasse de la figure i équipée d'un moyen d'actionnement du dispositif en translation, -la figure 3 est une vue en perspective du dispositif selon la figure 2 sans la culasse, -la figure 4 est une vue similaire à la figure 2, équipée selon une variante d'un moyen d'actionnement en translation, -la figure 5 est une vue en perspective du dispositif de commande d'ouverture et de fermeture et de son moyen d'actionnement en rotation, sans la culasse, -les figures 6 et 7 sont des vues partielles en perspective d'une culasse et du dispositif selon les lignes VI-VI de la figure 2, respectivement en position d'ouverture et en position de fermeture des conduits d'admission d'air, -la figure 8 est une vue de face en coupe d'un conduit d'admission d'air muni d'une variante de réalisation du dispositif de commande, et -la figure 9 est une vue en perspective du dispositif de commande selon la figure 8. On a représenté à la figure 1, une culasse 1 d'un moteur à combustion interne qui est pourvue, de manière classique, de conduits 2 d'admission d'air, par exemple quatre, disposés sur l'une des faces latérales de la culasse 1 et ayant chacun la forme générale d'un coude dont l'un des orifices est débouchant au niveau du plan de joint horizontal P sur lequel repose un carter arbre à cames, non représenté. La culasse I est munie, avantageusement, d'un dispositif de commande d'ouverture et de fermeture des conduits d'admission d'air qui est constitué, selon la présente invention, d'un boisseau cylindrique 3 disposé transversalement par rapport aux conduits 2 d'air dans un alésage 4, comme visible à la figure 2, réalisé dans la culasse 1 et apte à se déplacer entre une première position d'obturation du conduit P2 et une seconde position d'ouverture PI dudit conduit sous l'action d'un moyen d'actionnement. L'alésage 4 est constitué d'un trou borgne qui est réalisé de manière à traverser transversalement de part et d'autre les conduits d'admission 2, comme visible à la figure 2. Le boisseau 3 est constitué d'un ensemble monopièce réalisé par moulage d'un matériau plastique qui est apte à résister à des températures inférieures ou égales à 100 degrés celsius tel que par exemple du polyamide. Ce boisseau 3 comporte successivement sur sa longueur pour chaque conduit 2 d'une part une première portion 5 formant palier qui présente en coupe transversale la forme générale d'une croix et d'autre part une seconde portion 6 qui est constituée d'une cloison verticale 7 de longueur sensiblement équivalente au diamètre d'un conduit 2. Chacune des portions 5, 6 étant délimitée par deux disques perpendiculaires à l'axe longitudinal M du boisseau 3. On notera que de manière à assurer le détrompage de la cloison verticale 7 des secondes portion 6 du boisseau 3 lors du montage de celui-ci dans l'alésage 4, il est prévu un moyen de détrompage sur l'une des branches formant la croix de l'une des premières portions 5 qui est constitué d'une rainure longitudinale 9, comme visible sur la figure 3. Cette rainure 9 est apte à recevoir l'extrémité d'une vis 10 de guidage qui est fixée sur la culasse 1, comme visible à la figure 2. On a représenté sur les figures 2 et 3, des moyens d'actionnement du boisseau 3 permettant à ce-dernier de se déplacer en translation à l'intérieur de l'alésage, suivant une direction représentée par la flèche F. A cet effet, le boisseau 3 cylindrique est pourvu à l'une de ses extrémités Il d'une gorge circulaire 12 dans laquelle est monté un joint torique 13 formant ainsi un piston. Une plaque de fermeture 14 est fixée par l'intermédiaire de vis V sur la culasse 1 de manière à obturer le trou borgne 4 assurant ainsi l'étanchéité du dispositif de commande. Cette plaque 14 est munie d'un orifice 15 de faible diamètre permettant la prise de dépression dans une chambre 16 formée entre la plaque 14 et l'extrémité du boisseau 3 formant piston. Le fonctionnement du dispositif de commande d'ouverture et de fermeture de la présente invention va maintenant être expliqué au regard des figures 6, 7 et 2. La commande d'arrivée d'air dans les conduits d'admission 2 est assurée par le boisseau 3 cylindrique qui est déplaçable en translation entre une première position PI par exemple d'ouverture, tel que représentée à la figure 6, ou la cloison verticale 7 est disposée au droit des conduits 2 d'admission d'air et une seconde position d'obturation P2, tel que représentée aux figures 7 et 2, ou la première portion 5 du boisseau 3 est disposée au droit des conduits 2 d'admission d'air. Ce boisseau 3 est actionné par un système à dépression/surpression, en fonction du régime moteur, réalisée dans la chambre 16 formée entre l'extrémité Il dudit boisseau 3 et la plaque 14 de fermeture qui est commandée par exemple par un calculateur, non représenté. On notera que le déplacement du boisseau 3 est commandé de manière variable entre les deux positions d'ouverture P1 et de fermeture P2 des conduits 2 d'admission d'air. On a représenté à la figure 4, une variante de réalisation du moyen d'actionnement du boisseau 3, dans laquelle la chambre de dépression 16 est remplacée par une capsule à dépression 17 montée en bout de l'alésage 4 permettant le déplacement du boisseau 3 en translation, suivant la flèche F, en fonction des régimes moteur contrôlés par un calculateur, non représenté. Une autre variante de réalisation du moyen d'actionnement est représentée à la figure 5, dans laquelle le déplacement en translation est remplacé par un déplacement en rotation, flèche R. Ces moyens d'actionnement sont par exemple constitués par une biellette 18 fixée sur l'une des extrémités il du boisseau 3 qui est reliée à une capsule 19 à dépression qui est actionnée en fonction des régimes moteur contrôlés par un calculateur. On a représenté aux figures 8 et 9, une autre variante de réalisation du boisseau 3 de commande permettant, avantageusement, de ne pas perturber l'écoulement d'air dans le conduit 2 d'admission d'air. La forme du boisseau 3 est réalisée de telle manière que celui-ci soit complètement effacé du conduit d'air en position d'ouverture P1, comme visible à la figure 8. Ce boisseau 3 comporte successivement sur sa longueur pour chaque conduit 2 d'une part une première portion 20 formant palier qui présente en coupe transversale la forme générale d'une croix et d'autre part une seconde portion 21 qui est constituée d'une barre cylindrique munie d'un orifice 22 dont l'axe de symétrie longitudinal N est perpendiculaire à l'axe longitudinal M du boisseau 3 et dont le diamètre est équivalent au diamètre du conduit d'admission d'air correspondant, comme visible à la figure 8. On notera que le boisseau 3 peut être déplacé en translation ou en rotation suivant les moyens d'actionnement décrit ci-dessus ou des moyens équivalents. On comprend à la lecture de la description ci-dessus, que le dispositif de commande de la présente invention permet avantageusement un montage plus aisé dans la culasse et d'être peu coûteux. REVENDICATIONS i. Dispositif de commande d'ouverture et de fermeture d'au moins un conduit (2) d'admission d'air d'une culasse (i) d'un moteur à combustion interne, caractérisé en ce qu'il comporte un boisseau (3) cylindrique disposé transversalement par rapport au conduit -ou aux conduits- (2) d'air dans un alésage (4) réalisé dans la culasse (1) et apte à se déplacer entre une première position d'obturation (P2) du conduit (2) et une seconde position d'ouverture (P1) dudit conduit (2) sous l'action d'un moyen d'actionnement (16, 14; 1718, 19). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le boisseau (3) est apte à se déplacer en translation dans l'alésage (4). 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le boisseau (3) est apte à se déplacer en rotation dans l'alésage (4). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le boisseau (3) cylindrique comporte successivement sur sa longueur pour chaque conduit (2) d'une part une première portion (5) formant palier qui présente en coupe transversale la forme générale d'une croix et d'autre part une seconde portion (6) qui est constituée d'une cloison verticale (7) de longueur sensiblement équivalente au diamètre d'un conduit (2), et en ce que chacune des portions (5, 6) est délimitée par deux disques (8) perpendiculaires à l'axe longitudinal du boisseau (3). 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications i à 3, caractérisé en ce que le boisseau (3) comporte successivement sur sa longueur pour chaque conduit (2) d'une part une premiére portion (20) formant palier qui présente en coupe transversale la forme générale d'une croix et d'autre part une seconde portion (21) qui est constituée d'une barre cylindrique pourvue d'un orifice (22) dont son axe de symétrie longitudinal (N) est perpendiculaire à l'axe longitudinal (M) du boisseau (3) et dont le diamètre est équivalent au diamètre du conduit (2) d'admission d'air correspondant. 6. Dispositif selon l'une des revendications (2 et 4) ou (2 et 5) prises respectivement en combinaison, caractérisé en ce que le boisseau (3) comporte sur l'une des portions (5; 20) formant palier, un moyen de détrompage (9, 10) du boisseau (3) dans l'alésage (4) permettant de s'assurer de la position adéquate desdites secondes portion (6; 21) au droit des conduits (2) d'admission d'air. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le moyen de détrompage est constitué d'une rainure (9) longitudinale qui est apte à recevoir l'extrémité d'une vis (10) de guidage fixée sur la culasse (i). 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2, 4 à 7, caractérisé en ce que le moyen d'actionnement est constitué d'une chambre (16) de dépression formée entre l'une des extrémités (11) du boisseau (3) et une plaque (14) de fermeture qui est munie d'un orifice (15) formant un système à dépression commandable par un calculateur en fonction des régimes moteur. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 5 et 7, caractérisé en ce que le moyen d'actionnement est constitué d'une biellette (18) fixée sur l'une des extrémités (11) du boisseau (3) et qui est reliée à une capsule (19) à dépression actionnée par un calculateur en fonction des régimes moteur. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le boisseau (3) est constitué d'un ensemble monopièce réalisé par moulage d'un matériau plastique qui est apte à résister à des températures inférieures ou égales a 100 degrés celsius tel que par exemple du polyamide.