Brevet FR3026783A1 — publié le 20160408

Moteur à combustion interne L'invention concerne un moteur à combustion interne comportant, en particulier, un dispositif d'entrainement d'un 5 mécanisme annexe tel qu'une pompe haute pression. Actuellement, afin d'entrainer un mécanisme annexe comme une pompe haute pression, les moteurs à combustion interne comprennent une came d'actionnement ou d'activation qui est installée sur un arbre d'un vilebrequin du moteur à combustion 10 interne. Une telle came d'activation génère une augmentation de la masse du vilebrequin. D'autre part, du fait de sa forme, une telle came d'actionnement peut générer un déséquilibre plus ou moins important du vilebrequin. Ce déséquilibre est difficile à gérer du fait de l'excentricité du profil de came 15 de la came d'actionnement. Un but de l'invention est de fournir un moteur combustion interne comportant un dispositif d'entrainement d'un mécanisme annexe qui n'implique pas un déséquilibre du vilebrequin et réduit de manière optimale l'augmentation de la 20 masse du vilebrequin. A cet effet, il est prévu, selon l'invention, un moteur à combustion interne comportant un carter-cylindre, un vilebrequin et une came d'actionnement d'un mécanisme annexe entrainée par le vilebrequin, la came d'actionnement étant 25 montée sur un arbre déporté par rapport au vilebrequin, le moteur comportant en outre des moyens d'entrainement de la came d'actionnement par le vilebrequin. Ainsi, le fait de prévoir la came d'actionnement du mécanisme annexe sur un arbre déporté par rapport au 30 vilebrequin permet de s'affranchir d'une came d'actionnement de l'art antérieur fixée sur le vilebrequin 2 qui présenterait, de ce fait, de grandes dimensions et donc une masse importante sur ledit vilebrequin et donc une génération d'un déséquilibre du fait de son excentricité. Avantageusement, mais facultativement, le moteur combustion interne selon l'invention présente au moins l'une des caractéristiques techniques supplémentaires suivantes : - l'arbre déporté est monté sur au moins deux paliers 5 fixés sur une face inférieure du carter-cylindre ; - l'arbre déporté est monté dans un alésage aménagé au niveau d'une face d'extrémité du carter-cylindre ; - les moyens d'entrainement comprennent le système d'entrainement d'une pompe à huile du moteur ; 10 - les moyens d'entrainement comportent un train de pignons ; - les moyens d'entrainement comprennent une chaine ou une courroie ; - les moyens d'entrainement et l'arbre déporté sont 15 montés au niveau d'une face d'extrémité dite « de distribution » du carter-cylindre ; - les moyens d'entrainement et l'arbre déporté sont montés au niveau d'une face d'extrémité dite « d'accouplement boîte de vitesse » du carter-cylindre ; et, 20 - le mécanisme annexe entrainé est une pompe haute pression. De plus, il est aussi prévu selon l'invention un groupe motopropulseur pour un véhicule automobile qui comporte un moteur à combustion interne présentant au moins l'une des 25 caractéristiques techniques précédentes. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaitront lors de la description ci-après, d'un mode de réalisation ainsi que de variantes. Aux dessins annexés : - La figure 1 est une vue tridimensionnelle partielle 30 d'un mode de réalisation d'un moteur à combustion interne selon l'invention; La figure 2 illustre une vue tridimensionnelle partielle d'un dispositif d'actionnement d'un mécanisme annexe monté sur le moteur à combustion interne de la figure 1 ; La figure 3 est une vue tridimensionnelle partielle 5 d'une première variante de réalisation d'un moteur combustion interne selon l'invention; La figure 4 illustre une vue tridimensionnelle partielle d'un dispositif d'actionnement d'un mécanisme annexe monté sur le moteur à combustion interne de la figure 3 ; 10 - La figure 5 est une vue tridimensionnelle partielle d'une deuxième variante de réalisation d'un moteur combustion interne selon l'invention; et, La figure 6 illustre une vue tridimensionnelle partielle d'un dispositif d'actionnement d'un mécanisme annexe 15 monté sur le moteur à combustion interne de la figure 5. En référence aux figures 1 et 2, nous allons décrire un mode de réalisation d'un moteur à combustion interne 100 selon l'invention. Ici, comme dans les autres figures, ne sont 20 illustrés que les éléments et composant du moteur à combustion interne 100 selon l'invention qui sont nécessaires à la compréhension de l'invention. Le moteur à combustion interne 100 selon l'invention comporte un carter-cylindre 1 qui présente une face 25 d'extrémité 21. Dans ce carter-cylindre 1, le moteur à combustion interne 100 selon l'invention comporte un vilebrequin 2 qui est monté mobile en rotation dans une chambre de lubrification de vilebrequin. Il est entendu par chambre de lubrification de vilebrequin la chambre formée par 30 une chambre de bielles dans le carter-cylindre 1 et du volume limité par le carter inférieur du moteur. Au niveau de la face d'extrémité 21 du carter-cylindre 1, le vilebrequin 2 comporte un premier élément d'entrainement 3. De manière connue en soi, le premier élément d'entrainement 3 est un pignon. Ce premier élément d'entrainement 3 coopère avec un élément de liaison 5 afin d'entrainer un deuxième élément d'en trainement 4. L'élément de liaison est ici une chaine. En variante de réalisation, l'élément de liaison 5 est une courroie de 5 préférence « humide » ou encore un train de pignons. De manière similaire au premier élément d'entrainement 3, le deuxième élément d'entrainement 4 est un pignon. Le deuxième élément d'entrainement 4 est fixé à un arbre 8 déporté par rapport au vilebrequin 2, ledit arbre est parallèle audit 10 vilebrequin et il est monté mobile en rotation dans ladite chambre de lubrification de vilebrequin. Ici, l'arbre 8 une face inférieure 22 du carter- déporté est situé sur cylindre 1 du moteur l'invention de sorte 15 d'entrainement 4 soit dans interne 100 selon ce que le deuxième élément un plan du premier élément à combustion d'entrainement 3 au niveau de la face d'extrémité 21. L'arbre 8 déporté est muni d'une came d'actionnement 7 d'un mécanisme annexe 10, ici une pompe à haute pression par exemple. L'arbre 8 déporté est maintenu axialement et radialement par un 20 ensemble de paliers 6, ici au nombre de deux répartis de part et d'autre de la came d'actionnement 7, fixé au carter-cylindre 1 par l'intermédiaire de vis de fixation 9. L'ensemble des premier 3 et deuxième 4 éléments d'entrainement et de l'élément de liaison 5 forme des moyens 25 d'entrainement de la came d'actionnement 7 par le vilebrequin 3. Selon un mode de réalisation préférentiel, le carter-cylindre comprend une bosse s'étendant sensiblement de manière orthogonale à l'axe de l'arbre déporté et qui entoure une 30 chambre sensiblement cylindrique secondaire. Ladite bosse comporte une surface plane de connexion orthogonale à l'axe de la chambre cylindrique. Ladite surface de connexion est de manière préférentielle obtenue par usinage et entoure une ouverture de connexion. Le mécanisme annexe, ici une pompe haute pression, est monté selon l'axe de la chambre et comprend une extrémité extérieure qui débouche de ladite ouverture de connexion. Il est fixé contre la surface plane de la bosse. Une telle implantation permet d'utiliser une came d'actionnement 7 qui est plus petite donc qui présente une masse relativement faible. De plus, le fait que l'arbre 8 portant la came d'actionnement 7 soit déporté par rapport au vilebrequin permet à ce que l'excentricité de la came 10 d'actionnement 7 ne vienne pas généré un déséquilibre au niveau du vilebrequin 2. Au surplus, le premier élément d'entraînement 3 monté sur le vilebrequin 2 est symétrique de révolution (donc pas de déséquilibre généré par une quelconque excentricité) et présente une faible masse par construction. 15 Le mécanisme annexe comporte de façon avantageuse un corps implanté dans la chambre secondaire connectée à la chambre de bielles. De ce fait, la came d'actionnement ainsi que le corps du mécanisme annexe sont aspergés par les jets et vapeurs d'huile projetés à l'intérieur de la chambre de 20 bielles par une pompe à huile et bénéficient donc d'une lubrification sans besoin de circuit de lubrification spécifique. Dans une variante de réalisation, la came d'actionnement 7 est une came présentant deux lobes, ce qui permet 25 d'effectuer deux mouvements alternatifs par tour vilebrequin transmis au mécanisme annexe. En référence aux figures 3 et 4, nous allons décrire une première variante de réalisation du moteur à combustion interne 100 selon l'invention. Cette variante de réalisation 30 ne se différencie du mode de réalisation précédent des figures 1 et 2 que du point de vue du montage de l'arbre 8 déporté sur lequel est monté la came d'actionnement 7. En effet, dans cette variante de réalisation d'un moteur à combustion interne 100 selon l'invention, l'arbre 8 déporté est maintenu 35 radialement dans un alésage 11 réalisé à cet effet dans le carter-cylindre 1. L'alésage 11 est débouchant sur la face d'extrémité 21 du carter-cylindre 1. Axialement selon un axe de l'arbre 8 déporté, ce dernier est arrêté, au niveau de la face d'extrémité 21 par des moyens de retenu 13,14. Les moyens de retenu comprennent, ici, une collerette 13 prévue sur l'arbre 8 déporté et un couvercle 14 fixé sur la face d'extrémité 21 du carter-cylindre 1 et coopérant avec la collerette 13. D'autre part, l'alésage 11 comporte au moins un palier 12 situé au niveau d'un fond de l'alésage 11. Les autres éléments sont identiques que pour le mode de réalisation illustré aux figures 1 et 2. Dans cette variante de réalisation, un rayon maximum dans lequel est inscrite la came d'actionnement 7 est dans un masque des diamètres des paliers 12 afin de ne pas avoir à rapporter des chapeaux de paliers et donc simplifier et réduire les opérations de montages. Maintenant, en référence aux figures 5 et 6, nous allons décrire une deuxième variante du moteur à combustion interne 100 selon l'invention. Dans cette variante de réalisation, le moteur à combustion interne 100 selon l'invention comprenant, de manière connue en soi, une pompe à huile 19 entrainée par le vilebrequin 2, le dispositif d'actionnement d'un mécanisme annexe est intégré au dispositif d'actionnement de la pompe à huile 19 déjà présent. Le dispositif d'actionnement de la pompe à huile 19 comporte des moyens d'entrainement 30,40,50 similaires au moyens d'entrainement 3,4,5 précédemment décrits : une premier élément d'entrainement 30 (comme un pignon) monté sur le vilebrequin 2, un deuxième élément d'entrainement 40 (comme un pignon) monté sur un arbre primaire 17 de la pompe à huile et un élément de liaison 50 (telle qu'une chaine, une courroie ou autre) coopérant avec les premier 30 et deuxième 40 éléments d'entrainement. Dans cette variante de réalisation du moteur à combustion interne 100 selon l'invention, l'arbre primaire 17 de la pompe à huile comprend un premier pignon 15 qui, par engrènement, entraine un deuxième pignon 16 monté sur un arbre 18 déporté comprenant la came d'actionnement 7 du mécanisme annexe 10. L'arbre 18 déporté est arrêté axialement selon son axe et radialement, 5 tout en restant libre à rotation autour de son axe, par le corps de la pompe à huile 19 par l'intermédiaire de paliers. Ici, sont illustrés des premier 15 et deuxième 16 pignons qui sont dentés et qui coopèrent l'un avec l'autre directement. En variante, les premier 15 et deuxième 16 pignons sont reliés à 10 l'aide d'une chaine ou d'une courroie humide ou encore par un train de pignons. L'ensemble des solutions qui viennent d'être décrite en référence aux différentes figures 1 à 6 permettent de s'affranchir d'une came d'actionnement fixée sur le 15 vilebrequin 2 qui présenterait, de ce fait, de grandes dimensions et donc une masse importante sur ledit vilebrequin et donc une génération d'un déséquilibre du fait de son excentricité. Il est à noter que la face d'extrémité 21 du carter- 20 cylindre 1 du moteur à combustion interne 100 selon l'invention est soit la face distribution du carter-cylindre, soit la face d'accouplement du moteur à combustion interne 100 selon l'invention avec une boite de vitesse. Le moteur à combustion interne 100 selon l'invention qui 25 vient d'être décrit est monté au sein d'un groupe motopropulseur qui est destiné à équiper un véhicule automobile. Bien entendu, il est possible d'apporter à l'invention de nombreuses modifications sans pour autant sortir du cadre de 30 celle-ci. REVENDICATIONS1. Moteur à combustion interne (100) comportant un carter-cylindre (1), un vilebrequin (2) monté mobile en rotation dans une chambre de lubrification de vilebrequin et une came d'actionnement (7) d'un mécanisme annexe (10) entrainée par le vilebrequin, caractérisé en ce que la came d'actionnement est montée sur un arbre déporté (8) par rapport au vilebrequin et agencé dans ladite chambre de lubrification, le moteur comportant en outre des moyens d'entrainement (3,4,5 ,; 30,40,50) de la came d'actionnement par le vilebrequin. 2. Moteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le carter-cylindres comporte une bosse de connexion s'étendant orthogonalement à l'axe dudit arbre déporté. 3. Moteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la bosse de connexion entoure une chambre secondaire connectée à la chambre de lubrification. 4. Moteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que la bosse de connexion comporte une surface plane extérieure de connexion entourant une ouverture de connexion. 5. Moteur selon la revendication 4, caractérisé en ce que le mécanisme annexe est fixé contre la surface de connexion et comporte un corps inséré dans la chambre secondaire. 6. Moteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'arbre déporté est monté sur au moins deux paliers(6) fixés sur une face inférieure du carter-cylindre. 7. Moteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'arbre déporté est monté dans un alésage (11) aménagé au niveau d'une face d'extrémité du carter-cylindre et débouchant dans la chambre de bielles.. Moteur selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que les moyens d'entrainement comprennent le système d'entrainement d'une pompe à huile du moteur. 9. Moteur selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que les moyens d'entrainement et l'arbre déporté sont montés au niveau d'une face d'extrémité dite « de distribution » du carter-cylindre. 10. Moteur selon l'une des revendications 6 à 9, caractérisé en ce que le mécanisme annexe entrainé est une 10 pompe haute pression. 11. Groupe motopropulseur pour un véhicule automobile comprenant un moteur à combustion interne selon l'une des revendications 1 à 10.