Brevet FR2804717A1 — publié le 20010810

Dispositif d'actionnement d'une soupape de changement des gaz d'un moteur à combustion interne L'invention concerne un -dispositif d'actionnement d'une soupape de changement des gaz d'un moteur à combustion interne, muni d'un actionneur électromagnétique, présentant un aimant d'ouverture et un aimant de fermeture, entre lesquels est disposé un induit qui agit, conjointement avec un ressort d'ouverture, directement ou indirectement, sur une queue de soupape, à l'encontre de la force d'un ressort de fermeture, et avec un élément de compensation de jeu, de nature hydraulique. Les actionneurs électromagnétiques conçus pour actionner des soupapes de changement des gaz ont en règle générale deux aimants de manoeuvre, un aimant d'ouverture et un aimant de fermeture, entre les surfaces de pôles desquelles est disposé un induit. L'induit agit, directement ou indirectement, sur une queue de soupape de la soupape de changement des gaz. Lorsque l'on a des actionneurs travaillant selon le principe de l'oscillateur de masse, un mécanisme à ressort agit sur l'induit. On utiles comme mécanisme à ressort le plus souvent deux ressorts de compression précontraints dont un ressort de soupape supérieur, le ressort d'ouverture, charge la soupape de changement des -gaz dans le sens de l'ouverture et un autre ressort de soupape inférieur, le ressort de fermeture, charge la soupape de changement des gaz dans le sens de la fermeture. Lorsque les aimants ne sont pas excités, l'induit est maintenu entre les aimants par les ressorts de soupape, en une position d'équilibre qui correspond de manière appropriée à une position énergétique médiane. Le DE 35 13 107 C2 décrit une soupape de changement des gaz avec un actionneur, pour laquelle l'induit, conjointement avec un premier ressort d'ouverture, agit à l'encontre de la force d'un ressort de fermeture, par l'intermédiaire d'un poussoir d'induit, sur la queue de soupape, tandis que le ressort de fermeture agit sur la queue de soupape de la soupape des changements de gaz. Par le DE 39 20931 Ai, on connaît un actionneur électromagnétique pour des soupapes de changement des gaz pour des machines motrices volumétriques, en particulier des moteurs à combustion interne, actionneur qui actionne une ou plusieurs soupapes de changement des gaz, par l'intermédiaire d'un mécanisme à levier. Le mécanisme à levier sert à créer, entre l'actionneur et la soupape de changement des gaz, un rapport de transmission qui soit variable. Un élément de compensation de jeu compense le jeu qui est provoqué par le système de transmission ou bien se produit sur lui. L'élément de compensation de jeu peut être disposé soit du côté de la soupape de changement des gaz soit bien du côté aimant, dans le système de transmission, en différentes positions, par exemple entre le montage de tourillonnement du système à levier ou entre l'aimant de fermeture et le carter. Ce dispositif de réglage dispose en outre pour chaque soupape de changement des gaz, conjointement ou individuellement, d'un dispositif, afin de modifier simultanément le rapport de transmission et d'adapter la position d'équilibre du système oscillant aux nouvelles forces élastiques exercées, par le fait qu'il modifie la position d'un ou plusieurs points d'appui du ressort. Le DE 39 20 976 Ai décrit un dispositif de réglage analogue, pour lequel un élément de compensation de jeu hydraulique prend appui dans l'induit et agit sur la queue de la soupape de changement des gaz. L'élément de compensation de jeu peut être alimenté en huile sous pression par l'intermédiaire de l'induit. En outre est prévue une vis de réglage, qui est insérée dans un couvercle supérieur et agit sur un point d'appui d'un ressort d'ouverture qui prend appui, par son autre point d'appui, sur l'induit. A l'aide de la vis de réglage, on règle la position d'équilibre de l'induit de manière que, lorsqu'il est dans un état sans courant, il soit situé à mi-distance entre les aimants de manoeuvre. Lorsque le moteur à combustion interne est à l'arrêt, l'élément de compensati6n de jeu hydraulique se vide et la position d'équilibre réglée se décale vers les aimants d'ouverture. Lors d'un nouveau démarrage du moteur à combustion interne, il faut de ce fait que l'aimant de manoeuvre applique une force très élevée. Ceci provoque des charges mécaniques, électriques et thermiques élevées. En outre, lorsque l'induit est en position de fermeture, il y a entre, l'élément de compensation de jeu et la queue de soupape, un intervalle relativement grand, qui mène à des bruits gênants. Dans de nombreux cas, la mise en oscillation du système est impossible à réaliser. Le but de l'invention consiste avec des moyens simples à améliorer le démarrage d'un moteur à combustion interne commandé par des actionneurs électromagnétiques. Le problème est résolu selon l'invention par le fait que l'élément de compensation de jeu est réglé, lors de son montage, pour obtenir un jeu de soupape minimal, au moyen d'un élément de réglage mécanique, mis en circuit dans le flux des efforts agissant. Des modes de réalisation et des perfectionnements avantageux de l'invention sont caractérisés par le fait que: - L'élément de réglage est un disque de réglage, un arbre excentrique, ou une vis de réglage. - L'actionneur est monté flottant dans un carter du moteur à combustion interne et prend appui sur le carter par l'intermédiaire de l'élément de compensation de jeu, l'élément de réglage étant monté entre l'actionneur et l'élément de compensation de jeu, ou bien entre l'élément de compensation de jeu et le carter, ou entre une fixation et le carter. - L'actionneur agit par l'intermédiaire d'un mécanisme à levier sur une ou plusieurs soupapes de changement des gaz, et l'élément de réglage étant disposé dans le circuit mécanique du mécanisme à levier. - L'induit agit, par l'intermédiaire d'un poussoir d'induit, sur une queue de soupape de soupape de changement des gaz et, entre le poussoir d'induit et la queue de soupape, étant disposé l'élément de compensation de jeu qui présente un évidement frontal dans lequel est disposé l'élément de réglage sur lequel prend appui le poussoir d'induit ou la queue de soupape. Selon l'invention, l'élément de compensation de jeu, lors de son montage, est réglé à l'aide d'un élément de réglage mécanique, placé dans le circuit des efforts, pour obtenir un jeu de soupape minimal. Du fait que, ainsi, tous les écarts venant de la fabrication sont compensés, l'élément de compensation de jeu n'a à compenser que les changements de longueur qui se manifestent pendant le fonctionnement du moteur à combustion interne. L'intervalle qu'on a entre l'élément de compensation de jeu et le composant limitrophe est minimal lors d'un nouveau démarrage, de sorte qu'il n'y a pas de bruit notable, ni de charge mécanique, électrique ou thermique. Même avec un élément de compensation de jeu défectueux, le fonctionnement du moteur à combustion interne peut également se faire. L'élément de réglage peut être constitué, de manière simple, d'un disque de réglage, d'un arbre à excentrique ou d'une vis de réglage. L'élément de réglage peut être disposé en différentes positions du dispositif, faisant qu'on bénéficie d'une grande liberté au niveau de la construction. D'autres avantages résultent de la description ci-après des dessins. Dans le dessin sont représentés des exemples de réalisation de l'invention. La description et les revendications contiennent de nombreuses caractéristiques en combinaison. L'Homme de l'art considérera les caractéristiques de manière appropriée également individuellement et les regroupera pour obtenir d'autres combinaisons pertinentes. Dans le dessin: -- la figure 1 représente schématiquement un dispositif selon l'invention avec un élément de compensation, pendant le fonctionnement du moteur à combustion interne ou peu après sa mise à l'arrêt, la figure 2 représente un dispositif selon la figure 1 pendant l'arrêt du moteur à combustion interne, la figure 3 représente un dispositif selon la figure 1, lors d'un nouveau démarrage du moteur à combustion interne, la figure 4 représente une partie en coupe à plus grande échelle correspondant à une ligne IV sur la figure 1, et la figure 5 représente une coupe partielle d'une variante de la figure 1. Dans le cas du dispositif 1 selon l'invention, un actionneur 11 électromagnétique actionne une soupape de changement des gaz 2 montée dans la culasse 33 (figure 5) d'un moteur à combustion interne. - L'actionneur 11 a un aimant de fermeture supérieur 15 et un aimant d'ouverture inférieur 16, ainsi qu'un induit 12 disposé de façon mobile axialement entre les aimants 15 et 16, l'induit agissant sur une queue de soupape 4 de la soupape des changements de gaz 2, par l'intermédiaire d'un poussoir d'induit 13 et d'un élément de compensation de jeu 10. A l'extrémité libre de la queue de soupape 4, se trouve une tête ou plateau de soupape 3, coopérant avec un anneau de soupape 6 inséré dans la culasse 33. Un guidage de soupape 15 assure le guidage de la queue de soupape 4 dans la culasse 33. La culasse 33 n'a pas été représentée sur les figures 1 à 4 par souci de clarté. Un système élastique précontraint, constitué d'un ressort de fermeture 7 et d'un ressort d'ouverture 17, maintient l'induit 12 en position d'équilibre lorsque les aimants 15, 17 ne sont pas alimentés électriquement, cette position est correspondante de manière appropriée à une position énergétique de mi-distance 19. Le ressort de fermeture 7 prend appui, d'une part, par une embase de ressort 8 sur la culasse 33 et, d'autre part, par une tête de soupape 9,sur la queue de soupape 4, tandis que le ressort d'ouverture 17 prend appui, par une première extrémité, sur l'actionneur 11 et, par son autre extrémité, sur le poussoir d'induit 13, par l'intermédiaire d'une tête de soupape 18. La figure 1 représente l'induit 12 lors d'une phase de fonctionnement dans laquelle on est en position médiane 19. L'élément de compensation de jeu 10 est actif et veille à ce que la soupape de changement des gaz 2 se ferme sans jeu et que l'induit 12, dans la position de fermeture 21, appuie sur l'aimant de fermeture 15 lorsque la soupape de changement des gaz 2 est fermée, sachant que le ressort de fermeture 17 exerce, du fait de sa précontrainte, une force de fermeture résiduelle sur la soupape de changement des gaz 2. L'élément de compensation de jeu 10 comporte un cylindre 24, appuyant sur la queue 'de' soupape 4 et dans lequel et disposé un piston 25 qui est mobile axialement et constitue, avec le cylindre 24, une enceinte de pression 26. Dans celle-ci se trouve un ressort 30 déplaçant le piston 25 contre le poussoir d'induit 13, qui est inséré dans un évidement 31 ménagé sur la face frontale libre du piston 25. Par l'intermédiaire d'un perçage de raccordement 14 ménagé dans le poussoir d'induit 13 et d'un perçage de liaison 27 ménagé dans le piston 25, l'enceinte de pression 26 est reliée à une alimentation d'huile. Une bille 23, qui est chargée par un ressort 29 et s'ouvre en direction de l'enceinte de pression 26, commande le perçage de liaison 27 et constitue un clapet anti-retour. Il règne dans l'enceinte de pression 26 une plus faible pression que dans le perçage de liaison 27 parce que, par exemple, le plateau de soupape 3 appuie déjà sur l'anneau de siège de soupape 6, avant que l'induit 12 atteigne l'aimant de fermeture 15, place la bille 28 en position d'ouveture, à l'encontre de la force déployée par le ressort 29 et que de l'huile s'écoule dans la chambre de pression 26, le piston 25 étant déplacé axialement jusqu'à ce que l'induit 12 appuie sur l'aimant de fermeture 15 lorsque la soupape de changement des gaz 2 est fermée. Lorsque le moteur à combustion interne 2 est à l'arrêt, le ressort de fermeture 7 et le ressort d'ouverture 17 chargent l'élément de jeu de compensation 10, de sorte que, par l'intermédiaire d'intervalles d'étranglement prévus et non représentés en détail, de l'huile s'échappe depuis l'enceinte de pression 26 et l'élément de compensation de jeu 10 est tassé jusqu'à prendre la longueur d'écrasement à bloc. De manière correspondante, la position d'équilibre 20 de l'induit 12 se déplace vers l'aimant d'ouverture 16 (figure 2). Ceci mène à ce que, lors d'un nouveau démarrage du moteur à combustion interne, lorsque l'induit 12 se trouve en position de fermeture 21 (figure 3), il y ait un intervalle 22 entre l'élément de compensation de jeu 10 et la queue de soupape 4. L'intervalle-22 rend difficile un parfait fonctionnement de la soupape de changement des gaz 2 ou bien le met tout à fait en question. Selon l'invention, de ce fait, lors du montage on règle à un jeu de soupape minimal, au moyen diun élément de réglage réalisé sous la forme d'un disque de réglage 23, 32, 37, 39 ou sous la forme d'une vis de réglage 35. Pour cela, dans la position de fermeture 21, l'espacement entre les pièces limitrophes à l'élément de compensation de jeu 10 est mesuré, par exemple entre la queue de soupape 4 et le poussoir d'induit 13. Partant de cette dimension, la longueur regroupée écrasée à bloc, indiquée sur l'élément de compensation de jeu 10, est extraite. La dimension résiduelle donne l'épaisseur du disque de réglage 23, 32, 37, 39 plus le jeu de soupape minimal. La vis de réglage 35 doit être tournée de manière correspondante. Au lieu du disque de réglage 23, 32, 37, 39 ou de la vis de réglage 35, on peut également utiliser d'autres éléments de réglage mécanique, par exemple un arbre d'excentrique, ou analogue, non représenté. Les éléments de réglage 23, 32, , 37, 39 peuvent être disposés en des positions quelconques dans le trajet, suivi par les forces, de l'élément de compensation de jeu 10. Dans les modes de réalisation des figures 1 à 3, un disque de réglage 13 est prévu au-dessous de l'aimant d'ouverture 16. En variante, on peut disposer un disque de réglage 32 dans le piston 25 de l'élément de compensation de jeu 10 (figure 4). Dans de cas de l'exemple de réalisation de la figure 5, on a représenté trois alternatives. La première alternative est constituée par un disque de réglage 37 qui est inséré entre un dispositif de fixation ayant la forme d'un couvercle 36 ou la culasse 33, sachant que l'actionneur 11 monté flottant dans la culasse 33 prend appui sur le couvercle 36, par l'intermédiaire de l'élément de compensation de jeu 10. En variante au disque de réglage 37, on peut prévoir dans le couvercle 36 une vis de réglage 35 sur laquelle prend -appui l'élément de compensation de jeu 10. La troisième alternative consiste en un disque de réglage 39, inséré entre l'actionneur 11 et l'élément de compensation de jeu 10, dans un évidement 38 de lactionneur 11, et sur lequel prend appui l'élément de compensation de jeu 10. Un liquide hydraulique est amené, par une conduite d'alimentation 34, à l'élément de compensation de jeu 10. On obtient au moyen des éléments de réglage 23, 32, , 37, 39 que, lors d'un nouveau démarrage du moteur à combustion interne, l'intervalle 22 soit minimal et que, de manière correspondante, les charges et la production de bruit soient réduites. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'actionnement d'une soupape de changement des gaz d'un moteur-à- combustion interne, muni d'un actionneur électromagnétique, présentant un aimant d'ouverture et un aimant de fermeture, entre lesquels est disposé un induit qui agit, conjointement avec un ressort d'ouverture, directement ou indirectement, sur une queue de soupape, à l'encontre de la force d'un ressort de fermeture, et avec un élément de compensation de jeu, de nature hydraulique, caractérisé en ce que l'élément de compensation de jeu est réglé, lors de son montage, pour obtenir un jeu de soupape minimal, au moyen d'un élément de réglage mécanique (23, 32, 35, 37, 39), mis en circuit dans le flux des efforts agissant. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de réglage est un disque de réglage (23, 32, 37, 39), un arbre excentrique, ou une vis de réglage (35). 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'actionneur (11) est monté flottant dans un carter (33) du moteur à combustion interne et prend appui sur le carter (33) par l'intermédiaire de l'élément de compensation de jeu (10), l'élément de réglage (23, 32, , 37, 39) étant monté entre -l'actionneur (11) et l'élément de compensation de jeu (10), ou bien entre l'élément de compensation de jeu (10) et le carter (33), ou entre une fixation (36) et le carter (33). 4. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'actionneur (11) agit par l'intermédiaire d'un mécanisme à levier sur une ou plusieurs soupapes de changement des gaz (2), et l'élément de réglage (23, 32, 35, 37, 39) étant disposé dans le circuit mécanique du mécanisme à levier. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'induit (12) agit, par l'intermédiaire d'un poussoir d'induit (13), sur une queue de soupape (4) de soupape de changement des gaz (2) et, entre le poussoir d'induit (13) et la queue de soupape (4), étant disposé l'élément de compensation de jeu (10) qu - présente un évidement5 frontal (13) dans lequel est disposé l'élément de réglage (23, 32, 35, 37, 39) sur lequel prend appui le poussoir d'induit (13) ou la queue de soupape (4)