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" perfectionnements apportés auxmécanismes pour la comman- de des soupapes ".
Dans la pratique générale de l'ouverture d'une soupa- pe commandée, par l'intermédiaire d'une came et qui retour- ne sur son siège sous l'action de l'énergie d'un ressort, la levée de la soupape et la vitesse du moteur sont limi- tée.s et il se produit des erreurs dans le contrôle calcu- lé de la soupape, par suite des limitations physiques du ressort. cette invention a pour but de supprimer ces li- mitations et erreurs et de réduire le bruit du fonctionne- ment.
Il a été proposé antérieurement, dans le but d'évi- ter ces inconvénients, d'actionner positivement une soupa-
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pe lors de son ouverture et de sa fermeture, au moyen de leviers pivotés ou analogues fonctionnant de concert avec une came entaillée ou. une came double et ces dispositions ont quelquefois des ressorts sur la soupape ou sur le le- vier pivoté, pcur absorber le jeu. nécessaire dans le mêca- nisme. lais dans tous ces cas connus, les forces d'inertie de la soupape sont vaincues par le contact d'organes posi- tifs et non élastiques. ceci donne lieu.
à des chocs, des vibrations et au défaut du contrôle calculé de la soupape et ce, dans une mesure aussi désavantageuse que celle que 5. l'on veut-supprimer dénia disposition effectuant le retour par ressort.
Dans le bat d'expliquer pourquoi ceci se produit, les changements dans l'intensité et dans la direction des forces d'inertie de soupape qui se présentent dans le fonctionnement d'une soupape commandée, seront d'abord analysés. Au. débat de la levée d'une soupape, la force d'inertie est d'an ordre élevé, en donnant lieu. à une pression élevée qui doit être compensée sur la surface de cerne.
.ette pression et direction s'obtiennent pendant l'accélération de la soupape, laquelle accélération dure approximativement jusqu'à ce que la soupape est levée de moitié, lorsque la vitesse d'ouverture est réduite, en amenant la pression de réaction de l'inertie de soupape sur la came, à être diminuée jusqu'à une valeur négative, o en d'autres termes, la soupape essaye d'abandonner le contact avec la came et n'en* est empêchée que par la force du. ressort de soupape. ce changement de direction de ici force d'inertie peut être maintenue autour de la pointe de la came ou peut être de nouveau changé de direc- tion dans la situation première, suivant les détails du mécanisme. tans tous les cas, au.
début de la fermeture de
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la soupape, la direction de la force de l'inertie de soupa- pe est opposée à la direction de l'ouverture, cette direc- tion étant maintenue jusqu'à ce que la vitesse de for@c- tare de la soupape soit réduite, lorsqu'un Renversement da direction d'inertie à de nouveau lieu. De là, vers le siège de la soupape, d'autres renversements de directions d'inertie peuvent avoir lieu. Ce sont ces renversements qui causent les chocs, le saat des soupapes et les défauts analogues des soupapes retournant soas l'action d'un res- sort et s'est ce renversement de liane face de came à l'autre, qui cause les chocs, les vibrations ainsi que les inconvénients des méthodes connues d'ouverture ou de fermeture positives d'une soupape aa moyen de deux cames.
Cette invention, quoique comprenant certaines analogies constructives avec les mécanismes connus, est cependant ba- sée sur an principe entièrement différent, le contrôle de l'ouverture et de la fermeture de soupape n'étant détermi- né que par le contour d'une seule came et toate organe non élastique positif pour effectué@la fermeture de la soupa- pe, étant supprimé.
Selon l'invention ceci est réalisé par la disposition d'une came énergisant un organe faisant ressort et ce, en addition à la came commandant la soupape,la disposition relative de ces deux cames et leur profil étant tels que la force accumulée dans l'organe faisant ressort réagisse sur la face de la came commandant la soupape pendant les pé- riodes d'ouverture, de position ouverte et de fermeture du cycle de soupape, avec une énergie suffisante pour vaincre les forces d'inertie qui se produisent et pour maintenir un contact de pression sur la face de la came actionnant la soupape pendant ces périodes.
Cette came actionnant l'organe faisant ressort, peut être formée de telle façon que l'organe faisant ressort soit constamment énergisé
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d'une façon statique pendant tout le cycle de la période de soupape levée et assise. Ou bien, la came actionnant le ressort peut être formée pour faire varier l'énergisaticn de l'organe faisant ressort, de sorte qu'une pression de réaction variante soit appliquée sur la face de la came actionnant la soupape ou sur le sième d'une soupape, pour résister à l'inertie variable ou autres forces qui se produisent. Lorsque la soupape est assise, la came action- nant la soupape, est formée pour se retirer de façon telle,
que la pression de réaction de l'organe faisant ressort soit absorbée par la soupape sur son siège au lieu de l'être sur la face de la came actionnait la soupape.
IL 'invention peut être réalisée dans bien des cons- tractions, dont quelques unes sont illustrées à titre d'exemple dans les dessins joints au présent mémoire. figure 1 montre une soupape dans la tête d'un cylin- dre refroidi par de l'eau et dans laquelle est disposé un. levier avec trois bras dont l'un actionne la soupape, dont l'autre porte une butée fixe engageant la came actionnant la soupape et dont le troisième porte un ressort et une butée mobile à ressort engageant une came actionnant le ressort.
Figure 2 est une vue de côté de l'arbre de came du. levier bivote et de la soupape montrés dans la fige 1.
Figure 5 montre une construction variante du levier à trcis bras montré dans la fig. 1 et dans laquelle un levier auxiliaire forme la batée pour le ressort et rempla- ce la butée mobile.
Figure 4 montre une disposition variante de tête de cylindre dans laquelle la came actionnant la soupape et la came actionnant le ressort pour une ou des soupapes, sont disposées sa des arbres distincts.
Figure 5 est une vue en plan de la fig.
Figure 6 montre un levier pivoté à trois bras nomme
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représenté dans la fig. 1, utilisé en conjonction avec une bielle pouvant tirer et/pousser pour l'actionnement d'une soupape en tête, avec l'arbre de came se trouvant dans le carter.
Figure 7 montre une disposition dans laquelle l'in- vention se trouve réalisée dans un mécanisme fonctionnant par soupape et utilisant un piston au lieu d'an levier pi- voté pour l'actionnement des soupapes et disposé à la manière connue en soi-disant "side by side" dans les cy- lindres dénommés Il 1 ou T headed "
Figure 8 est une vue partie de côté et partie en coupe de côte, d'ane tête de cylindre ayant des soupapes dans la tête de la chambre de combustion. Dans cette fi- gure l'invention est réalisée en utilisant un piston, aa lieu de levier pivotés oscillants, pour actionner les soupapes.
Figure 9 est une partie en coupe à angle droit de la fig. 8.
Figure 10 est une représentation schématique montrant la variation qui peut être exercée sur l'énergie de l'or- gane faisant ressort, par la ferme du profil de la came à ressort.
Il est clair qu'il y a encore bien d'antres moyens que ceux qui sont montrés par ces dessins, pour réaliser l'invention et pour disposer les parties du mécanisme.
En ce qui concerne la fig. 10, la variation repré- sentée du profil de la came actionnant le ressort s'appli- que évidemment aussi bien, lorsque la came est sur le même arbre que sur an arbre différent de la came actionnai la soupape.
Dans les fig. 1 et 2,1 est une tête de cylindre con- tenant la chambre de/combustion 2, dans la tête de laquel-
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le se trouve une soupape 3, qui en contrôle la lumière et est guidée dans le manchon-!. ,..'arbre de soapape 5 suppor- té dans des coussinets de la tête de cy¯indre 1, possède deux cam;s 6 et 15, qui y sont montées. La came 6 fait contact avec la butée 7 disposée dans la partie du levier 9 @ivoté sur l'axe 10 solidaire de la calo-cte 11 fixée à la tête du cylindre, 1, at cette came actionne la soupa- pe 3 par l'engagement de l'extrémité 12 du levier 9 entre les collets des pièces d'extrémités 13 de soupa e fixées sur la soupape 3.
L'écrou. 14 sert à bloquer les pièces d'extrémité 13 de la soupape.
La came 15 est en contact avec la butée 16 montée pour glisser longitudinale ment dans la portée 17 du l@vier
9, e ressort 18 est contenu entre la face inférieure de la tête de la butée 16 et la base intérieure de la portée
17. La pièce 19 est un couvercle protégeant le mécanisme.
Lans la fig. 3, 20 est un levier pivoté coaxialement avec le levier 9, et dont la tête s'appuie contre la face da ressert actionnant la came 15. Le ressort 18 est contenu. entre le bras 21 du levier 9 et le côté' inférieur de la tête da levier 20, son énergie tendant à séparer le levier 20 et le bras 21.
Dans les figs. 4 et 5, 22 est une tête de cylindre ayant deux soupapes d'admission 3 et deux soupapes de sorties 24, disposées dans des manchons 25, dans la partie supérieure inclinée de la chambre de combustion 25. !eux arbres de came 27 et 36 sont supportés dans des coussinets de la tête de cylindre 22 L'arbre 27 de la came d'admis- sion est pourvu d'une came 28, qui fait contact avec une butée fixe 29 disposée dans la portée 30 du levier 31 pi- voté sur l'axe 32, solidaire de la calotte 33 fixée à la tête du cylindre 22 et actionne les soupapes 23 par enga-
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gement des extrémités des leviers 34 avec les extrémités des @oupapes 23.
De même, l'arbre de came 27 d'admission est pourvu de deux cames 35 contrôlepar ressort coopérant avec des ressorts portés par les leviers oscillants 40.
L'arbre de came 36 de décharge est pourvu de deux cames 37 qui font contact avec des butées fixes 38 (ana- logues à la butée 29) fixées aux extrémités 39 des leviers 40 et pivotées sur l'axe 32 et effectuent la commande des soapapes 24, par engagement des extrémités de levier 41 aveces extrémités des soupapes 24. L'arbre de came 36 de décharge, est également pourvu d'une came 42 contrôlée par ressort, qui fait contact avec la butée 43 disposée pour glisser longitudinalement dans la portée 30 du levier 31 d'admission. Le ressort 44 est contenu entre le côté inférieur de la tête de la butée 43 et la base de la portée 30. 45 est un couvercle.
Dans la fig. 6, un levier pivoté à trois bras 46, dont la construction est analogue au levier complet avec butée et organe de ressort comme montré dans la fig. 1, est montré comme étant utilisé en conjonction avec une bielle 47 actionnant un levier oscillant 48, agissant sur une soupape 49 et ce, pour des dispositions de mécanisme d'actionné ment de soupape dans lesquels l'arbre de came est situé à distance des soupapes, tel que dans le cas d'en arbre de came se trouvant dans le carter d'un moteur et etionnant des soupapes en tête d'un cylindre.
Dans la fig. 7, 50 est une partie d'un cylindre de l'espèce comme et du type dit " side by side " (côte à côte) 51 est une partie du piston. La soupape 52 est guidée dans la manchon 53 et est fixée dans le piston in- térieur 53 en y étant fixée par l'écrou 55. Dans la base du piston 54 l'extrémité '56 est pressée pour faire contact
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avec la came 57 de l'arbre 58 actionnant la soupape. Au- tour de piston intérieur 54 se trouve le piston extérieur cylindrique 59 guidé dans an manchon 60 se trouvant dans la boîte 61.
Entre le collet du sommet da piston 59 et l'épaulement da piston 54, se trouve an ressort 62 dont l'énergie met les extrémités 56 en pression de contact avec la came 57 d'actionné ment de la soupape, lorsque celle-ci n'est pas assise et place égalisent la butée 63 fixée au piston 59 en pression de contact avec la came
64 actionnant le ressort, le contour de cette came assu- rant qu'une énergie suffisante soit maintenue dans le ressort 62 pendant les périodes d'ouvertares, de position ouverte et de fermeture, de la soupape, pour vaincre les forces d'inertie qui se produisent et maintenir l'extré- mité 56 en contact avec la came 57. Lorsque la soupape est assise,
le contour de la came 27 abandonne son con- tact avec l'extrémité 56 de sorte que la réaction da ressort 62 est absorbée par la soupape sar son siège. banales figs. 8 et 9, les soupapes 65 sont guidées dans des manchons 65 de la tâte du cylindre 67. A chaque tige de soupape se trouve fixée une batée 68 faisant con- tact avec la came 69 actionnant la soupape et se trouvant sar l'arbre 70 solidaire de la tête du cylindre et des calottes 71, Un piston 72, guidé dans la tète du cylindre et calottes 71, entoure l'arbre de came, et à ce piston 72 est fixée la butée 73 maintenue par l'écrou 74 et la rondelle 75. La butée 73 possède deux faces qui font contact avec la came 76 actionnait le ressort.
Entre les collets de la butée 68 et du piston 72 se trouve un ressort 77, dont l'énergie met la batée 68 en pression de contact avec la came 69 , lors que la soupape n'est pas assise et met également les faces de contact de la butée 73 en pres- sion de contact avec la came 76, dont le contour assure que suffisamment d'énergie soit maintenue dans le ressort
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77 pendant les périodes d'ouverture, de position ouverte et de fermeture de la soupape, pour vaincre les forces d'inertie qui se produisent et m@intenir la butée 68 en contact avec la came 69. Lorsque la soupape est assise, le contour de la came 69 abandonne le contact avec la butée
68, de sorte que la réaction du ressort 77 est absorbée par la soupape sur son siège comme déjà décrit.
Dans la fige 10, 78 est une partie d'un levier oscil- lant à trois bras monté sur l'arbre 79.80 est une butée en contact avec la came 81 actionnant la soupape. Le res- sort 82 presse la batée 83 en contact avec la came 84 actionnant le ressort et produit une pression de réaction entre la butée 80 et la came 81. 85 est une cheville pour empêcher la butée 83 de tourner.
La dimension A montre de combien la came 81 à abandon- né son cercle de base B indiqué en trait mite, pour permettre à la pression de réaction du ressort 82 d'être transmise de la batée 80 et de la came 81,à la soupa e sur son siège. La flèche C indique la direction de la rota- tion de l'arbre de came.
La ligne pointillés B représente maintenant le con- - tour d'une came actionnant le ressort qui en relations avec la disposition et le profil de la came 81, est destiné à maintenir une énergie statique constante dans le ressort 82 pendant tout le cycle de soupape. La came 84, superpo- sée sur D, réalise une énergisation particulièrement adé- quate aux exigences de la soupspe à commander et, dans ce schéma, elle est destinée à actionner la soupape d'échap- pement d'un moteur à quatre temps avec une levée de came de 1/2 Douce.
La came pointillée D doit par ex. maintenir une force constante de 40 livres dans le ressort. A la même échelle la came 84 donne 20 livres lorsque les rayons E! et E2 ,
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respectivement Sur les deux cames 81 et 84, sont en contact avec leur butée au. début de l'ouverture de la soupape;
60 livres en F ' et F2 correspondant à la levée maximum de la soupa@@ 40 livres en:Gl et G2 correspondant à la soupape assise ;
40 livres doivent alors être maintenues par la ca.3 84 réagissant sur la soupape et son siège, pendant la période d'aspiration "H" du moteur, de G2 à
K sur la came 84, et une pression de 2- livres pendant la période L de K à E2 correspondante au temps de compres- sion @@ moteur.
A la même échelle la compression de travail du res- sort pour la came de levée de 1/2 pouce serait de 1/4 poace.
Lors de l'ouverture d'une soupape, les forces d'im- pact peuvent donc être considérablement réduites et la pression de ressort être amenée à se maintenir comme il faut et l@rsqu'il est requis, pendant la totalité du cy- cle de soupape avec une faible compression de travail de l'organe faisait ressort.
REVENDICATIONS.
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