Brevet FR3016402A1 — publié le 20150717

- SYSTEME DE DISTRIBUTION POUR MOTEUR BICYLINDRE Domaine de l'invention La présente invention concerne le domaine des moteurs bicylindre, notamment des moteurs de type bicylindre à plat (« flat-twin ») à arbre à came logé dans la culasse. Ces moteurs comportent de manière connue deux haut-moteur séparées. Chaque haut-moteur comprend l'ensemble 10 cylindre-piston-culasse ainsi que l'entraînement de la distribution. Etat de la technique 15 On connaît par exemple dans l'état de la technique la motocyclette SUZUKI TL1000S dont le moteur présente une architecture bicylindre. Ce moteur présente un entraînement mixte de la distribution. Cette technique permet de diminuer l'encombrement mais aussi le poids et de faciliter le 20 démontage du haut moteur, les cylindres étant séparés des carters. Ce système mixte d'entrainement des arbres à came permet aux culasses d'être plus courtes et plus compactes. Un arbre intermédiaire est entraîné par le vilebrequin par 25 engrenages. Une chaîne relie l'arbre intermédiaire au pignon double logé dans la culasse qui entraine à son tour les arbres à came. Les chaînes reçoivent des patins de guidage avec tendeur. Le vilebrequin entraîne un arbre intermédiaire 30 d'équilibrage sur lequel se prennent les deux pignons (de part et d'autre de l'arbre car pour avoir des pièces haut-moteur identiques -culasse, cylindre-, il faut les monter à l'envers pour le cylindre arrière) de la distribution, Comme sur tout moteur à cycle 4 temps, les arbre à cames doivent tourner à la 35 moitié de la vitesse du vilebrequin. Il en ressort, avec une -2 commande par chaîne, un pignon d'arbre à came en tête d'un diamètre double de celui solidaire du vilebrequin. Le diamètre du pignon du vilebrequin étant directement lié au diamètre intérieur des paliers (tourillons). L'architecture comprend une cascade de pignons. C'est assez lourd et complexe à monter car il faut régler le jeu entre pignon en tenant compte de l'écrasement de tous les joints... Reste une solution mixte que les ingénieurs de Suzuki ont retenu avec une chaîne entraînée depuis un arbre intermédiaire (qui entraîne directement le rotor de pompe à eau, fixé en bout) et qui tourne à demi-vitesse du vilebrequin jusqu'à un pignon fou (à hauteur du plan de joint de culasse) avec ensuite un pignon qui répartit le mouvement, inversé, sur les deux pignons des arbres à cames qui intègrent un rattrapage de jeu et un ressort d'amortissement des chocs. Les pignons peuvent donc être beaucoup plus petits qu'une roue dentée traditionnelle. Les engrenages d'arbre à came et les pignons de la transmission primaire sont en deux parties avec un ressort 20 pour éliminer le jeu et réduire le bruit mécanique De plus le système de tension de chaîne pose moins de problème, les chaînes étant moins longues. Suzuki a installé un tendeur avec une vis de blocage à double pas (à gauche en bout et à droite sur la portée de serrage) qui 25 permet de maintenir le tendeur comprimé pour son montage. La course réduite permet aussi de diminuer la hauteur des cylindres et accentue la compacité du bloc. Inconvénients de l'art antérieur 30 Les solutions connues dans l'art antérieur mettent en oeuvre un nombre important de composants mécaniques, différents pour chacun des haut-moteurs. Ceci augmente le coût de fabrication et de maintenance du moteur. 35 -3 Solution apportée par l'invention L'objet de la présente invention est de remédier à ces inconvénients en proposant, selon son acception la plus 5 générale, un moteur bicylindre comprenant deux culasses séparées présentant chacune au moins un arbre à came, le moteur comprenant en outre deux moyens d'entraînement assurant la transmission du couple entre le vilebrequin d'une part et l'un des arbres à came d'autre part, caractérisé en ce qu'il 10 comprend un étage primaire comprenant deux arbres contre-rotatifs, entrainés par ledit vilebrequin et entraînant chacun l'un desdits moyens de transmission, lesdits deux moyens de transmission étant constitués de composants mécaniques identiques. 15 La solution apportée par l'interposition d'un étage primaire comprenant deux arbres contre-rotatifs permet de symétriser totalement les deux haut-moteurs, et d'utiliser des composants de transmission identiques pour l'un et l'autre des haut-moteurs. Dans l'art antérieur, il est nécessaire de 20 concevoir pour chacun des haut-moteurs des composants mécaniques spécifiques. Avantageusement, chacun desdits moyens d'entraînement présente un plan longitudinal médian situé, par rapport au plan médian du moteur, à l'opposé du plan 25 longitudinal passant par le maneton du haut-moteur comprenant la culasse considérée. De préférence, ledit étage primaire comprend un pignon fou entraîné par un pignon solidaire du vilebrequin, ledit pignon fou entraînant un premier arbre de distribution, 30 le second de distribution comprenant un pignon entraîné par un pignon solidaire dudit premier arbre de distribution. Avantageusement, chacun desdits moyens de transmission comprend un pignon solidaire de l'arbre de distribution, une chaine de distribution, au moins un arbre à 35 came entraînés par un pignon, ainsi que des moyens de tension de ladite chaîne, lesdits composants étant identiques pour l'un et l'autre desdits moyens de distribution. Selon un premier mode de réalisation, l'un au moins desdits arbres de distribution entraîne en outre une pompe à huile. Selon une deuxième mode de réalisation, l'un au moins desdits arbres de distribution entraîne en outre une pompe à eau. Avantageusement, l'étage primaire assure un 10 réduction avec un rapport 1/N, et en ce que lesdits moyens d'entraînement assure une réduction avec un rapport 1/M, avec N compris entre 1,5 et 2,5 le rapport de réduction global étant de 1/2. Selon une variante de réalisation avantageuse, les 15 axes de symétrie desdites culasses sont parallèles. Description détaillée d'un exemple non limitatif de réalisation 20 L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description d'un exemple de réalisation non limitatif se référant aux dessins annexés où : - la figure 1 représente une vue de trois-quarts avant d'un moteur selon l'invention 25 - la figure 2 représente une vue schématique de dessus dudit moteur - la figure 3 représente une vue schématique de face dudit moteur. Le moteur selon l'invention comprend de façon connu 30 un haut-moteur avant (1) et haut-moteur arrière (2). Dans l'exemple décrit, les haut-moteurs (1, 2) sont alignés, pour former une architecture de type bicylindre à plat incliné d'un angle de 25° par rapport à l'axe horizontal. Entre les deux haut-moteurs (1, 2) est logé le bas-35 moteur (3) comprenant le vilebrequin (4). Les bielles (5, 6) -5 sont décalées latéralement, symétriquement par rapport au plan longitudinal médian du moteur. Elles supportent les pistons (7, 8). Chaque haut-moteur (1, 2) comprend un arbre à came d'échappement (9, 9') et un arbre à came d'admission (10, 10'). Ces arbres à came (9, 10 ; 9', 10') sont solidaires des pignons respectivement (11, 12 ; 11', 12') entraînés par une chaîne respectivement (13, 13'). Chacune des chaînes (13, 13') est entraînée en 10 amont par un pignon d'arbre primaire (14, 14'). La tension et le guidage sont assurés par un patin fixe (15, 15') et par un patin mobile (16, 16'). Le patin mobile (16, 16') est pressé contre la chaîne (13, 13') par un tendeur hydraulique non représenté. 15 Les paires de composants mécaniques des deux haut- moteurs (1, 2) sont identiques : - les arbres à came d'échappement 9 et 9' sont strictement identiques - les arbres à came d'admission 10 et 10' sont 20 strictement identiques - les pignons 11 et 11' ainsi que les pignons 12 et 12' sont strictement identiques - les chaînes 13 et 13' sont strictement identiques - les patins fixes (15, 15') ainsi que les patins 25 mobile (16, 16) sont strictement identiques. Le bas-moteur (3) comprend un vilebrequin (4) supportant un pignon menant de distribution (17). Ce pignon menant (17) présente 26 dents. Il entraîne un pignon fou (18) présentant, dans l'exemple décrit 36 dents. 30 Ce pignon fou (18) entraîne lui-même le pignon d'arbre avant (19) présentant N dents, dans l'exemple décrit 36 dents. Ce pignon d'arbre avant (19) entraîne à son tour le pignon d'arbre arrière (20) présentant le même nombre de 35 dents, dans l'exemple décrit 36 dents. -6 L'arbre avant (21) comporte un pignon de chaine menant avant (14) présentant N/2 dents, dans l'exemple décrit 18 dents. De même, pour le bas-moteur arrière, l'arbre 5 arrière (21') comporte un pignon de chaine menant arrière (14') présentant N/2 dents, dans l'exemple décrit 18 dents. Les chaînes (13, 13') s'enroulent sur les pignons menant (14, 14') et entraînent les pignons d'arbre à came d'échappement (11, 11') et d'admission (12, 12') des culasses 10 avant et arrière. Il est noté que dans la description propose une distribution par chaîne, mais que ce terme englobe toutes les alternatives connues, telles qu'une courroie de transmission. 15 La figure 2 représente une vue de dessus. Le moteur présente un plan médian longitudinal (23) principal, vertical correspond au plan médian de la motocyclette. Le piston (7) et la bielle avant (5) montée sur un maneton présentent un plan médian longitudinal (24) décalé 20 latéralement par rapport au plan médian longitudinal (23) principal d'un distance N correspondant à la moitié de l'épaisseur du volant central (25) du vilebrequin (4) et de la demie épaisseur du maneton. Le piston (8) et la bielle (6) arrière montée sur 25 un second maneton présentent un plan médian longitudinal (26) décalé latéralement, du coté opposé du plan médian longitudinal (24), par rapport au plan médian longitudinal (23) principal d'une distance N correspondant à la moitié de l'épaisseur du volant central (25) du vilebrequin (4) et de la 30 demie épaisseur du maneton. Le plan médian longitudinal (27) de la chaîne de distribution avant (13) est situé du coté opposé du plan médian (24), relativement au plan médian principal (23). Ce positionnement permet de réduire l'encombrement latéral du 35 moteur et de loger les organes de distribution avant dans -7 l'espace disponible du fait du décalage du haut-moteur avant par rapport au plan médian principal (23). Le plan médian longitudinal (28) de la chaîne de distribution arrière (13') est situé du coté opposé du plan médian (26), relativement au plan médian principal (23). Ce positionnement permet de réduire l'encombrement latéral du moteur et de loger les organes de distribution arrière dans l'espace disponible du fait du décalage du haut-moteur arrière par rapport au plan mdian principal (23). Les arbres contre-rotatifs avant (21) et arrière (22) sont configurés pour que les pignons (14, 14') soient respectivement dans les plans (27, 28). Le point d'intersection entre l'axe de l'arbre avant (14) et du plan médian (27) est symétrique au point 15 d'intersection entre l'axe de l'arbre arrière (14') et du plan médian (28) par rapport au centre de symétrie du bas-moteur défini par l'intersection entre l'axe du vilebrequin (4) et le plan médian principal (23). De même, dans l'exemple d'un moteur bicylindre à 20 plat, le haut-moteur avant (1) est symétrique axialement au haut-moteur (2) par rapport à un axe (29) compris dans le plan médian principal (23) et passant par l'axe du vilebrequin (4). La figure 3 représente une vue de face du moteur. REVENDICATIONS1 - Moteur bicylindre comprenant deux culasses séparées présentant chacune au moins un arbre à came, le moteur comprenant en outre deux moyens d'entraînement assurant la transmission du couple entre le vilebrequin (4) d'une part et l'un des arbres à came (9, 10 ; 9', 10') d'autre part, caractérisé en ce qu'il comprend un étage primaire comprenant deux arbres (21, 22) contre-rotatifs, entrainés par ledit vilebrequin (4) et entraînant chacun l'un desdits moyens de transmission, lesdits deux moyens de transmission étant constitués de composants mécaniques identiques. 2 - Moteur bicylindre selon la revendication 1 caractérisé en ce que chacun desdits moyens d'entraînement présente un plan longitudinal médian (27, 28) situé, par rapport au plan médian du moteur (23), à l'opposé du plan longitudinal (24, 26) passant par le maneton du haut-moteur comprenant la culasse considérée. 3 - Moteur bicylindre selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que ledit étage primaire comprend un pignon fou (18) entraîné par un pignon solidaire (17) du vilebrequin (4), ledit pignon fou (18) entraînant par l'intermédiaire d'un pignon (19) un premier arbre de distribution (21), le second arbre de distribution (22) comprenant un pignon (20) entraîné par ledit pignon solidaire (19) dudit premier arbre de distribution (21). 4 - Moteur bicylindre selon l'une au moins des revendications précédentes caractérisé en ce que chacun desdits moyens de transmission comprend un pignon solidaire de l'arbre de distribution (21, 22), une chaine de distribution (13, 13'), au moins un arbre à came (9, 9' ; 10, 10') entraînés par un pignon (11, 11' ; 12, 12'), ainsi que des moyens de tension de ladite chaîne, lesdits composants étant identiques pour l'un et l'autre desdits moyens de distribution.-9 - Moteur bicylindre selon l'une au moins des revendications précédentes caractérisé en ce que l'un au moins desdits arbres de distribution (21, 21') entraîne en outre une pompe à huile. 5 6 - Moteur bicylindre selon l'une au moins des revendications précédentes caractérisé en ce que l'un au moins desdits arbres de distribution (22, 22') entraîne en outre une pompe à eau. 7 - Moteur bicylindre selon l'une au moins des revendications précédentes caractérisé en ce que l'étage primaire assure un réduction avec un rapport 1/N, et en ce que lesdits moyens d'entraînement assure une réduction avec un rapport 1/M, avec N compris entre 1,5 et 2,5 le rapport de réduction global étant de 1/2. 8 - Moteur bicylindre selon l'une au moins des revendications précédentes caractérisé en ce que les axes de symétrie desdites culasses sont parallèles.