Brevet FR2805846A1 — publié le 20010907

Dispositif d'actionnement d'une soupape de changement des gaz avec un actionneur électromagnétique L'invention concerne un dispositif d'actionnement d'une soupape de changement des gaz avec un actionneur électromagnétique, qui est muni tant d'un aimant d'ouverture, qu'également d'un aimant de fermeture, entre lesquels est disposé un induit, maintenu en une position d'équilibre entre les aimants, au moyen d'un ressort d'ouverture supérieur précontraint et d'un ressort de fermeture inférieur précontraint, lorsque les aimants ne sont pas alimentés électriquement et agit, par l'intermédiaire d'un poussoir d'induit, sur une tige de la soupape de changement des gaz sur laquelle prend appui le ressort de fermeture, la précontrainte des ressorts pouvant être réglée à l'aide de moyens de réglage. Des actionneurs électromagnétiques prévus pour l'actionnement des soupapes de changement des gaz ont, en général, deux aimants de manoeuvre, un aimant d'ouverture et un aimant de fermeture, aimants entre les surfaces de pôles desquelles est posé un induit. L'induit agit directement ou indirectement, par l'intermédiaire d'un poussoir d'induit et, le cas échéant, d'un mécanisme à levier, sur une tige de soupape d'une ou plusieurs soupapes de changement des gaz. Lorsqu'on a affaire à des actionneurs travaillant selon le principe de l'oscillateur de masse, un mécanisme élastique agit sur l'induit. On utilise comme mécanisme élastique le plus souvent deux ressorts de compression précontraints, dont un ressort d'actionneur supérieur, le ressort d'ouverture, charge la soupape de changement des gaz dans la direction de l'ouverture, et un ressort d'actionneur inférieur, le ressort de fermeture, charge la soupape de changement des gaz dans la direction de la fermeture. Lorsque les aimants ne sont pas alimentés électriquement, l'induit est maintenu en position d'équilibre entre les aimants sous l'action des ressorts. La position d'équilibre coincide de manière appropriée avec une position pour laquelle les deux aimants exercent une force identique sur l'induit. Cette position est appelée ci-après la position médiane énergétique. Par le DE 39 20 976 Al, on connaît un actionneur pour lequel l'aimant d'ouverture est monté déplaçable et l'aimant de fermeture est monté rigidement dans un composant. Sur le côté tourné vers la soupape de changement des gaz, le ressort d'ouverture prend appui sur l'induit et, sur le côté opposé à la soupape de changement des gaz, il prend appui sur une vis de réglage qui est vissée dans un deuxième induit mobile. Grâce au deuxième induit, on peut régler deux courses de travail différentes de la soupape de changement des gaz, courses qui résultent de la différence d'espacement qu'on a entre les aimants. La plus grande course de travail est obtenue par le fait que, dans une position initiale, le deuxième induit mobile est tiré conjointement avec la vis de réglage, au moyen d'une bobine, dans la direction de la soupape de changement des gaz, contre une culasse fixe, qui est reliée d'une seule pièce à un noyau de l'aimant de fermeture. Le deuxième induit déplace alors, par l'intermédiaire d'un boulon de liaison, l'aimant d'ouverture contre un disque. La plus grande course de travail demande une augmentation du niveau de force exercée par les aimants. Ceci est obtenu par le fait que, grâce au contact avec le disque et au deuxième induit, les noyaux des aimants sont grossis. Si l'on change parmi les courses de travail, la position d'équilibre de l'induit et la position médiane géométrique sont réglées conjointement. La position d'équilibre peut, de plus, être réglée indépendamment de la position médiane géométrique, par une rotation des vis de réglage dans le deuxième induit. La position du point d'appui d'un ou plusieurs ressorts du système élastique est alors de ce fait modifiée. Par le DE 197 23 792 C1, on connaît un dispositif pour régler la position d'équilibre d'un actionneur électromagnétique, pour lequel au moins un point d'appui d'un ressort de soupape est réglable par l'intermédiaire d'un moyen de réglage, en particulier d'un élément à dilatation thermique susceptible d'être chauffé électriquement. Le point d'appui est réglé pendant le fonctionnement et, précisément, la précontrainte des ressorts de soupape est modifiée jusqu'à ce que l'intégrale de la surface des courbes d'allure des courants des aimants de manoeuvre soit identique. Par le US-PS 5 720 468, on connaît en outre une soupape de changement des gaz actionnée de façon électromagnétique, soupape pour laquelle les ressorts de soupape sont disposés des deux côtés de l'induit et prenant appui, d'un côté, sur l'induit et, de l'autre côté, sur les aimants de manoeuvre respectifs. Les points d'appui associés aux aimants de manoeuvre sont modifiables par utilisation de vis de réglage dans les aimants de manoeuvre. On peut de ce fait placer la position d'équilibre de l'induit en coïncidence avec la position médiane, lorsque les bobines ne sont pas alimentées électriquement. Pour les dispositifs connus, chaque actionneur est réglé individuellement à sa position médiane, de sorte que lorsque l'on procède au remplacement des actionneurs ou à la permutation, il faut procéder à un nouvel ajustement de la position médiane, en particulier si le ressort de fermeture prend appui sur la tige de soupape et si le ressort d'ouverture prend appui sur le poussoir d'induit. L'ajustement, effectué à l'état monté, demande en outre un coût de montage plus élevé. Chaque actionneur a enfin un niveau effort/énergie différent. Le but de l'invention consiste à simplifier le montage des actionneurs et à éviter les défauts pouvant se produire lors de la permutation des actionneurs. Ce problème est résolu selon l'invention par le fait que la précontrainte des ressorts est réglée séparément pour chaque ressort, à une valeur prédéterminée. Des modes de réalisation avantageux et des perfectionnements de l'invention résultent du fait que: - les moyens de réglage sont des disques de réglage. - les moyens de réglage présentent un filetage de réglage. - les moyens de réglage sont des éléments hydrauliques, fermés hermétiquement une fois le réglage effectué. Selon l'invention, la précontrainte des ressorts est réglée séparément les uns des autres à une valeur prédéterminée. La valeur est déterminée et fixée par des essais. Elle est définie de manière que l'induit de l'actionneur prenne après montage une position médiane souhaitée. Du fait que tous les actionneurs ont le même préréglage, on peut les combiner avec des soupapes de changement des gaz quelconques, qui ont entre elles également un préréglage correspondant. En outre, un actionneur défectueux peut être remplacé par un neuf, qui ait le même préréglage, sans avoir à effectuer un réajustement. Il en résulte une régulation optimale avec une faible consommation d'énergie. Conviennent comme moyens de réglage de manière simple des disques de réglage ou des vis de réglage. On peut également utiliser d'autres moyens de réglage présentant un filetage de réglage. Des éléments hydrauliques conviennent pour effectuer le réglage si l'on veille à ce qu'ils soient bloqués ou enfermés hermétiquement, une fois le réglage effectué, afin que le réglage soit conservé. D'autres avantages résultent de la description ci-après des dessins. Des exemples de réalisation de l'invention sont représentés dans le dessin. 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. La figure unique du dessin représente une coupe longitudinale partielle schématique d'un dispositif selon l'invention. Le dispositif 1 selon l'invention comporte un actionneur électromagnétique 11 qui actionne une soupape de changement des gaz 2 montée dans la culasse 21 d'un moteur à combustion interne (non représenté en détail). L'actionneur 11 comporte 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, induit qui agit par l'intermédiaire d'un poussoir d'induit 13 sur une tige de soupape 4 appartenant à la soupape de changement des gaz 2. La tige de soupape 4 est guidée dans la culasse 21 en direction axiale à l'aide d'un guidage de soupape 5. Une tête de soupape 3 de la soupape de changement des gaz 2 coopère avec un anneau de siège de soupape 6, inséré dans la culasse 21, à l'embouchure d'un canal de changement des gaz 23. Un système élastique précontraint, constitué d'un ressort de fermeture 7 et d'un ressort d'ouverture 17, maintient l'induit 12 en une position d'équilibre, lorsque les aimants 15, 16 ne sont pas alimentés électriquement, position d'équilibre qui, de manière appropriée, correspond à une position médiane énergétique 19. Le ressort de fermeture 7 se trouve dans un évidement 22 de la culasse 21. Il prend appui, d'une part, par l'intermédiaire d'une garniture de ressort 8, sur la culasse 21 et, d'autre part, par l'intermédiaire d'un plateau de ressort 9, sur la tige de soupape 4. La précontrainte du ressort de fermeture 7 peut être réglée à une valeur prédéterminée à l'aide de moyens de réglage, réalisés sous la forme d'un disque de réglage 10. Au lieu du disque de réglage 12, on peut utiliser également des moyens de réglage présentant une filetage de réglage, par exemple une vis de réglage ou bien des petites transmissions à vis, mais également des moyens de réglage hydraulique conviennent, s'ils sont bloqués ou enfermés hermétiquement une fois le réglage effectué. Le ressort d'ouverture 17 prend appui, par une de ses extrémités, sur un plateau de soupape 18 qui est relié au poussoir d'induit 13 et, par son autre extrémité, par l'intermédiaire d'une garniture de ressort 14, sur un boîtier d'actionneur 24. Entre la garniture de ressort 14 et le boîtier d'actionneur 24, est prévu un autre moyen de réglage réalisé sous la forme d'un disque de réglage 20, au moyen duquel la précontrainte du ressort d'ouverture 17 peut être réglée individuellement à une valeur prédéterminée. Les précontraintes du ressort d'ouverture 17 et du ressort de fermeture 7 sont adaptées mutuellement, de manière que, après montage de l'actionneur 11 dans la culasse 21, l'induit 12 prenne la position médiane 19 souhaitée. Si l'actionneur 11 est défectueux, il peut être remplacé par un actionneur 11 de même réglage, sans avoir à procéder à d'autres travaux de réajustement. En outre, les actionneurs 11 d'un moteur à combustion interne peuvent être remplacés entre eux, sans devoir être soumis à un réajustement. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'actionnement d'une soupape de changement des gaz avec un actionneur électromagnétique, qui est muni tant d'un aimant d'ouverture, qu'également d'un aimant de fermeture, entre lesquels est disposé un induit, maintenu en une position d'équilibre entre les aimants, au moyen d'un ressort d'ouverture supérieur précontraint et d'un ressort de fermeture inférieur précontraint, lorsque les aimants ne sont pas alimentés électriquement et agit, par l'intermédiaire d'un poussoir d'induit, sur une tige de la soupape de changement des gaz sur laquelle prend appui le ressort de fermeture, la précontrainte des ressorts pouvant être réglée à l'aide de moyens de réglage, caractérisé en ce que la précontrainte des ressorts (7, 17) est réglée séparément pour chaque ressort, à une valeur prédéterminée. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de réglage sont des disques de réglage (10, 20). 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de réglage présentent un filetage de réglage. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de réglage sont des éléments hydrauliques, fermés hermétiquement une fois le réglage effectué.