Brevet FR2867226A1 — publié le 20050909

Nouveau moyen d'étanchéité pour moteurs thermiques de faible puissance et ses utilisations La présente invention se rapporte au domaine des moteurs 5 thermiques à allumage commandé. La réduction des teneurs de HC et NOx dans les gaz d'échappement des petits moteurs thermiques est difficile à réaliser à cause de l'instabilité dans le combustion du mélange essence/air. Cette instabilité est due, pour une part, au passage des vapeurs d'huile de graissage résiduelles se trouvant dans le cache-culbuteur vers la chambre de combustion via la tubulure d'admission (en dépression pulsée au travers du jeu existant entre le(s) guide(s) de soupape(s) et la (les) tige(s) de soupape(s). Dans sa demande de brevet initiale 04-02352 déposée le 05 mars 2004 la société demanderesse à déjà décrit des joints d'étanchéité destinés à réduire le passage de l'huile à l'intérieur du cylindre et, plus particulièrement, par les tiges de soupape. Le mouvement alternatif de la soupape est commandé dans le sens de l'ouverture par l'arbre à came et, dans les sens de la fermeture, 20 par un ressort de rappel. Ces joints ont pour fonction d'empêcher le passage de l'huile entre les tiges de soupapes et les guides de celles-ci. La présente invention se propose donc de réaliser un moyen permettant de réduire la communication entre la tubulure d'admission et le cacheculbuteur, caractérisé en ce qu'on interpose un joint d'étanchéité entre le(s) guide(s) de la/les soupape(s) et la/les tige(s) de soupape. Un tel système est déjà utilisé sur les moteurs de motocyclettes et d'automobiles, car il permet de réduire à la fois la consommation de l'huile moteur et les polluants dans les gaz d'échappement. Sur les petits moteurs thermiques OHV, à vilebrequin vertical, où les soupapes sont dans une position proche de l'horizontale, le phénomène de consommation d'huile et d'émission de polluants s'avère plus élevé que sur les autres moteurs à vilebrequin horizontal et les soupapes verticales. Il en résulte un dégagement de fumées fortement nocives. Le but de l'invention est donc de remédier aux défauts décrits ci-dessus en interposant un joint entre la tige de la soupape et son 5 guide. Le joint de soupape est réalisé en bi-matière, une partie rigide permettant un emmanchement à force, de ce joint à l'intérieur d'un lamage dans la culasse et une partie semi-rigide soudée à l'intérieur de la partie rigide et chargée d'assurer l'étanchéité avec la tige de la soupape. Un ressort annulaire est chargé de comprimer la partie semi-rigide du joint au contact de la tige de la soupape. Le moyen d'étanchéité selon l'invention comporte effectivement un joint tel qu'un joint de soupape, monté serré sur la tige de soupape. Le joint de soupape repose dans un lamage (9) disposé à l'intérieur de la culasse (5). Selon un mode d'exécution préféré, le joint de soupage est assujetti à la tige de soupape par un rebord circulaire en forme de lèvre faisant saillie à la partie supérieure. Avantageusement, le joint de soupape est réalisé en un matériau bimatière, tel que de l'acier auquel est collé un matériau élastique à base de caoutchouc. Ce matériau présente une texture semi- rigide et élastique. Le collage est effectué par thermocollage. La lèvre circulaire (12) positionnée à la partie supérieure est enserrée par un ressort circulaire de compensation (8). Le ressort de compensation assure une effort de contact constant entre la lèvre circulaire et la tige de soupape par l'intermédiaire du guide de soupape et le joint d'étanchéité repose dans une cuvette (13) garnie d'un joint (7) Sur le dessin en annexe, la soupape (3) coulisse librement dans un guide (7), sa fermeture est assurée par la position de la tulipe (10) contre le siège en acier (6) (6'), emmanché à force dans la culasse. Le rappel de la tulipe (10) sur le siège (6) est assuré par le ressort (2) maintenu en place sur le queue de la soupape (11) par une cuvette (1). Il résulte un meilleur fonctionnement des petits moteurs thermiques, notamment appliqué à des tondeuses à gazon, de puissance relativement limitée et utilisés principalement sur les matériels de jardin équipés d'un moteur. Ceci se vérifie tout particulièrement pour les mo- teurs de tondeuses à gazon du type IP 60F et IP 70F, comme les moteurs fabriqués actuellement sous les marques Briggs et Straton ou Castel Garden, notamment ceux fabriqués en Chine ou au Brésil. L'invention concerne encore l'utilisation des joints d'étanchéité (4) selon l'invention dans des moteurs thermiques de faible puissance pour assurer une lubrification permanente et un mélange des gaz plus homogène dans la chambre de combustion. REVENDICATIONS 1 ) Moyen d'étanchéité pour queue de soupape permettant de réduire le passage de l'huile et des vapeurs d'huile du cache-culbuteur vers la 5 chambre de combustion, caractérisé en ce qu' on interpose un joint (4) d'étanchéité entre le(s) guide(s) de soupape (7) et la tige de soupape (3) . 2 ) Moyen d'étanchéité pour queue de soupape selon la revendication 1, dans lequel le joint de soupape (4) est monté serré sur la tige de soupape (3). 3 ) Moyen d'étanchéité pour queue de soupape selon la revendication 1 ou 15 la revendication 2, dans lequel le joint de soupape (4) repose dans un lamage (9) à l'intérieur de la culasse (5). 4 ) Moyen d'étanchéité selon la revendication 1, dans lequel le joint de soupape (4) est assujetti par l'intermédiaire d'un rebord circulaire faisant saillie à la partie supérieure (12). 5 ) Moyen d'étanchéité selon la revendication 1, dans lequel le joint de soupape (4) est de forme cylindrique et est réalisé en matériau bimatière et semi-rigide, élastique. 6 ) Moyen d'étanchéité selon la revendication 1, dans lequel le joint de soupape (4) est ajusté, à sa partie supérieure, contre la tige de la soupape (3), grâce au fait qu'il est constitué d'une matière semi-rigide et souple, et qu'il est maintenu à l'aide d'un ressort de compensation circu- laire (2) qui assure un effort de contact constant entre le joint (4) et la queue de soupape (Il). 7 ) Moyen d'étanchéité selon la revendication 1, dans lequel le joint ou soupape comporte une lèvre circulaire (12) , disposée à la partie supérieure et enserrée par un ressort de compensation (8). 8 ) Utilisation du moyen d'étanchéité selon la revendication 1, dans des moteurs thermiques de faible puissance, et notamment les moteurs de tondeuse à gazon, pour réduire les émissions d'hydrocarbures (HC) et d'oxydes d'azote (NOx) dans les gaz d'échappement. 9 ) Utilisation du moyen d'étanchéité selon la revendication 1, dans les moteurs thermiques de faible puissance pour assurer une lubrification permanente et un mélange plus homogène dans la chambre de combustion. 10 ) Moteurs thermiques de faible puissance, et notamment moteurs de 'o tondeuses à gazon, et notamment les moteurs IP 60F et IP 70F, équipés du moyen d'étanchéité selon la revendication 1.