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Joint d'étanchéité pour queuede soupape.
La présente invention concerne un joint d'étanchéité destine aux queues de soupapes d'un moteur à combustion interne.
Dans les moteurs à combustion interne, les soupapes d'admission et d'échappement sont sollicitées dans un sens par des ressorts et entraînées dans l'autre sens par un arbre à cames, par l'intermédiaire de culbuteurs dans le cas d'un moteur à soupapes en tête, ou de poussoirs dans le cas d'un moteur à soupapes latérales, Chaque soupape comprend une tête de soupape et une queue pouvant coulisser dans un guide, l'extraite de la
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oueue étant attaquée par le culbuteur ou le poussoir., selon le cas, et par le ressort qui entoure le guide et la queue, Le guide peut faire partie intégrante de la culasse ou du bloc cylindres, ou peut comprendre un élément sépara monté sur la culasse ou sur le bloc cylindres,
Dans le cas des.moteurs à soupayes en tête, de l'huile est généralement amenée par le culbu- teur jusqu'au point'ce contact de celui-ci avec l'extrémité de la queue de soupape, et l'huile descend le long de la queue pour lubrifier le guide, Lorsque le guide ou la queue s'usent, 'l'huile tend à trayerser le guide et à parvenir à la tête de la soupape, à partir de laquelle elle peut être introduite dans la chambre de combustion du cylindre,dans le cas d'une soupape d'admission, ou entrer en contact avec les gaz d'échappement chauds,dans le cas d'une soupape d'échappement, Dans les deux cas l'huile brûle,
ce qui produit de la fumée dans les gaz d'échappement et également une perte d'huile. Des phénomènes semblables peuvent se produire dans le cas d'un moteur à soupa- pet latérales.
Le but général de la présente invention est de procu- rer un nouveau joint d'étanchéité pour la queue d'une soupape, permettant d'empocher qu'un excès d'huile ne pénètre dans le guide de la queue de la soupape.
Un autre but 'est de procurer un nouveau joint d'é- tanchéité pour la queue d'une soupape, prévu pour être monté de manière à ne pas gêner l'action du ressort,
Un autre but est de procurer un nouveau joint d'étan- chéité pour la queue d'une soupape qui ne comprenne qu'un nom- bre relativement peu élavé de pièces faciles à fabriquer,
D'autres buts et avantages de l'invention ressorti- ront de la description donnée ci-après avec référence au dessin
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annexe si$la$ lequaii la Pige 1 est una vue fragmentaire en 61ôvstion et en partie en coupe ,du mncan1sroe d'entraînement d'une soupape d'un moteur combustion interne, la qùeuo de la sou-
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pape étant munie d'un joint d'étanchéité suivant l'invention}
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la Fis.
2 est une vue en coupe iongimdinale, plus grande dchel7.ea du joint d'étanchéité reprisent'!! dans la F1e.l représenta monté sur une queue due soupape et le guide d-2 1J.!; ci) la Fig. 3 est une vue en coupe trànsvùrsale selon la ligne 3-3 de la Fig. 2; et la Fig. 4 est une vue en perspective rprG:,enturt les diverses parties du joint d'±tanchôit6.
On a représenta à titre d'exemple un joint d'4iJnchéi té suivant l'invention utilisa dans un acteur du type soupapes en tête. La Fig. 1 du dessin r<opr4xonth une part14 d'un tel Moteur. La culasse 10 du xot-eur est >c,r+-vnt40 partiellement en coupe '. ::'1\ culasse gaz fJ!:.t mUni d'un ;,f:5:1('C(J; 11 oui cwuniaue avec la chemtro de eonu.:t;.on ar, 4 <an% >x#rLio ext représentée en 1'-, l'ouverture par LeDx:lie le Í':,1;::C(; 11 débouche d?on!) la cht.:''lbre de combustion pouvant 1:'4&'fJ :."cn":"Ji< !ir .2pts soupape comprenant une tête 6e soupape habituelle 13 -di :.r,;" '-(; 6l'une des ey.trit6 d'une queue Cvt'3 at'l.ae;$ 14.
Ctr.Q <o=r,ior# ttav rs@ la cul;;rse 10 et peut cùillà-er iznJ un g;.ige e W'<:' "'..........(!...................0 e", pe;,,... c"'.. ......(;:....<or... u... ,.....t: F...¯, dans L'exemple mri=ià6r6, est un . ::t14 1;/>ar4 %",±.14 '3': 'If>,à%re rigide sur la. culasse. Sien fs:lt$: :L, 1s '',x'A.4$ 15 ;
:rif3 du type r%h>4±éSQ4 ou peut ra.1r pT1J tl;r4tv 40 . ...:.:,C:, L'hxir4=-it6 K:>t-1;:A=-v ce 1 vst.i,3 ëF3 ' t,t,.s,rs:. j E.1 4 bzz prolonge vers le haut a,z-4e?à du guid% 15 ej <,=i = d:.:le'=ent d'un r . 3 r 1 G u 16 en contact ,r & ïit . .wi s i ( tFS. i 49, ;' j.. .er. e ,. e-., t r".-f. ressort hélicoïdal ,.J ,r'r'.4i3.'réS 'ßwi."',.Î àl r*>zgr> .. 1 .... ".,..
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comme le représente la figure, contre la culasse, Par conséquent, les ressorts sollicitent la tête de soupape 13 vers la position de fermeture.Un culbuteur 20 servant à ouvrir la soupape peut pi- voter sur le support 21, fixé à la culasse et disposé au-dessus de celle-ci, dont une extrémité 22 entre en contact avec l'ex- trémité supérieure de la queue de soupape 14.
Le culbuteur 20 est actionna par son autre extrémité qui est attaquée par un poussoir 23 actionna par un arbre à cames (non représenté) entraîne par le moteur, La soupape décrite constitue un exemple tant d'une soupape d'admission que d'une soupape d'échappement.
De manière à lubrifier le culbuteur, on amène géné- ralement de l'huile jusau'au support de celui-ci et on prévoit un passai dans le culbuteur pour amener de l'huila jusqu'à l'extrémite 22 du culbuteur afin de lubrifier la point de contact de celui-ci avec l'extrémité supérieure de la queue de soupape 14. A partir de ce point,l'huile s'écoule vers -le bas ,le long de la queue,et lubrifie le guide 15 de la' oueue de soupape. Si le jeu de la queue de soupape dans le gui- de 15 est excessif, ou si un tel jeu s'établit par suite de l'usure, l'huile continuedescendre le long de la queue de soupape 14 et atteint la tête 13 de la soupape.
Si la soupape est une soupape d'admission., l'huile pénètre alors dans la chambre de combustion dans laquelle elle brûle, ce qui provoque l'apparition de fixée dans les gaz d'échappement.
SI la soupape est une soupape d'échappement, les gaz chauds provenant de la chambre de combustion font brûler l'hui- le, et ilen résulte de même l'apparition de fumée dans les gaz d'échappement.
Un ;oint d'étanchéité suivant l'invention est prévu pour être 'sente sur la queue de soupape 14 à l'extrémité supé-
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rieure du guide 15 de la queue de soupspe, et est construit de manifère à empêcher qu'un excès d'huile ne descende dans le guide le long de la queue de soupape, même dans les cas où.
le guide est usé., tout en permettant le passage d'une quantité d'huile suffisante pour lubrifier convenablement le guide et la queue de soupape.En substance,le joint d'étanchéité comprend deux colliers, l'un d'eux étant prévu pour serrer la queue de soupape à l'extrémité supérieure du guide, et l'autre tant prévu pour être monté sur le guide de façon à maintenir le joint d'étanchéité en place.
Dans certains acteurs, le ressort de soupape 17 peut avoir un diamètre interne tel que le joint d'étanchéité peut être placé à l'intérieur du ressort 17 sans gêner le fonctionnement de celui-ci, mais dans d'autres Moteurs ce ressort peut être placé très près du guide. Ttans l'exemple considéré, la partie d'extrémité 24 du guide 15 est usinée au tour et est.de moindre diamètre, et le joint d'étanchéité suivant l'invention est monté sur la ,partie 24 de moindre diamètre et ne fait pas saillie par rapport à la partie non usinée du guide 15. De cette manière, le joint d'étanchéité ne gêne pas le jeu du ressort 17.
Comme le représente le dessin, le joint d'étnnchéité comprend deux colliers élastiques 25 et 26 fixés ensemble de manière à ne former qu'une seule pièce. Le collier 25 est cylindrique et a de préférence un diamètre interne légèrement inférieur au diamètre de la queue 14. de manière à enserrer celle-ci
Il constitue de cette façon un joint d'étanchéité disposa autour de la queue et empêchant qu'un excès d'huile ne s'écoule le long de la queue jusqu'à la tête de soupape 13. Les colliers 25 et 26 ne forment qu'une pièce et sont relias l'un à l'autre par un bourrelet transversal 27 prévu pour prendre appui'sur
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@ l'extrémité du quitte 15.
Le collier 26 est prévu pour maintenir le collier 25 en place à 1'extrémité du guide. Par conséquent, il est pratiouement cylindrique et a un diamètre interne et une lon- gueur tels qu'il enserre fermement la partie 24 de moindre diamètre du guide. Un ressort hélicoïdal 30 peut être monté sur le collier 26 afin d'obtenir un meilleur serrage, le res- sort 30 étant de préférence disposé sur la plus grande partie de la longueur du collier. Le ressort 30 a,au repos,un diane- tre interne inférieur au diamètre externe du collier 26 et, lousou'il est en place, tend à se contracter autour du collier de manière à maintenir ce dernier fermemet sur le guide de la soupape.
Pour empêcher que le ressort ne quitte sa place nor- cale, le bourrelet 27 se prolonge vers l'extérieur au-delà du collier 26 à l'extrémité supérieure du ressort,et un bourrelet 31 est prévu à l'extrémité inférieure du collier. Le diamètre externe des bourrelets 27 et 31 et du ressort 30 sont néanmoins tels Que ceux-ci ne fassent pas saillie par rapport à la partie non usinée du guide 15 de la soupape,afin de ne pas gêner le fonctionnement du ressort de soupape 17,
Le serrage du collier 25 sur la queue de soupape peut également être qugmenté,si on le désire, à l'aide d'un ressort hélicoïdal 32 travaillant en contraction qui entoure la partie externe du collier.
Le ressort 32 est maintenu en place sur le collier 25 par le bourrelet 27 à son extrémité inférieure et par un petit bourrelet 33 à l'extrémité supérieure du collier 25.
La matière plastique élastique, dont sont faits les colliers 25 et 26 est telle qu'elle tend à réduire la progres- sion de l'huile par capillarité entre la queue et le collier 25.
Ce but est atteint en utilisant une matière qui ne peut pas être
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18mouillée"par les huiles utilisées habituellement pour la lu.. brification des moteurs à combustion interne. Le fait que le collier 25 serre étroitement' la queue do la soupape, et que la matière utilisée ne peut pas être mouilla empêche qu'une quantité excessive d'huile ne s'écoule dans le guide le long de le queue, une quantité d'huile suffisante pour lubrifier le guide
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pouvant néanmoins traverser le joint d'étanchdlbe.
La matière élastique utilisée est choisie dans le groupe comprenant les
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polymères du tétrafluoroéthylène, connus sous la ;turque "l'tlontf et les polymères du trifluorochloroGthylènQ, coi4t4uz.our, la marque. oKel-F", et possède , les propriétés voulues. En outre, cette matière peut être facilement moulue à la forme indiqua.
Bien oue l'une ou l'autre de ces matières puisse être utilisée,
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on profère néanmoins employer le T6flon tant donneque c3 dur- . nier s't1re plus c1leD1ent loxçuon le place sur la ?u4uw de soupape et sur le guide, et permet par conséquent de plus
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grandes variations dans le diamètre de la queue dû f;ot:.CJ≺ et du guide, Le Téflon se mouille égalemeat un peu moins que 2 t 'r:r i-. l14anmoins, ors a constata que ces deux mat1ôrú3 conviennent 4 0 gaz- nière satisfaisante aux fins de l'invention.
Un autre avantage de ces matières., en relation avec
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leur propri4t4 de ne pas -se mou111er, a t cfinJià%4 dane le rr4sent exemple. On a constata que lort;qu'or. utilise t:.nr; d4 cs deux zatiéres, une certaine auànti14 de la xa%iéro u l.ir 25 tend à se détacher par frottexent ét à ze 4époieo Jr <-% queue de soupape, de sorte que celle-ci 4lcnt rs yÇ:.l 3 être zo1il14e par l'huile. per con5tqUp.ov, 1 J rice> r:1 #,,ig¯,;p et de la queue tournées l'une vers. l ur.r ne pe<à.Jex.5 p.5 f mou4llées par l'huile et l'4coule':e d'11 entre Cr; ;r. faces est réduit à un En outre, 1s salière uiili14<;
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constitue un isolant thermique empêchant la propagation de la chaleur entre la queue de soupape et les ressorts 30 et 32.
La ténacité de cette matière est suffisante pour que le collier 26 enserre fermement le guide de la queue de soupape malgré la faible épaisseur du collier, Le diamètre externe du , joint d'étanchéité est donc tel que celui-ci'ne gêne pas le fonctionnement du ressort de soupape 17.'
Le joint d'étanchéité décrit est particulièrement utile pour les nouveaux moteurs à forte compression et à soupapes en tète, Pour de tels moteurs,, la dépression produite au cours de l'admission est plus poussée et il en résulte une tendance aspirer l'huile dans le moteur le long de la queue de soupape.
Au cours de l'échappement, il peut se produire une aspiration qui tend également à aspirer de l'huile dans le moteur le long de la queue de soupape. Le joint d'étanchéité suivant l'inven- tion empêche un tel écoulement de l'huile.
Le joint d'étanchéité suivant l'invention est également utile lorsque le guide de la soupape s'use. Jusqu'à ce jour, lorsque les guides s'usaient, il était courant de les 'réaléser et de. monter des soupapes munies de queues de plus grand diamètre afin d'empêcher un écoulement indésirable d'hui- le dans le guide. Le joint d'étanchéité suivant l'invention permet de tolérer un degré d'usure beaucoup plus important que précédemment avant qui un réalésage et le montage de nou- velles soupapes ne soient nécessaires. Le joint d'étanchéité empêche l'huile de traverser le guide lorsque celui-ci est usé, et,dans le cas d'une soupape d'admission, empêche également que de l'air ne soit aspiré par le guide, cet air pouvant perturber le mélange air-carburant normal du moteur.
Dans le cas d'une soupape d'échappement, le joint d'étanchéité peut empêcher -Mute
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fuite de gaz d'échappement par le guide lorsque celui-ci est usée Le joint d'étanchéité tend également à maintenir la queue de soupape entrée par rapport à l'alésage du guide, Les matières citées ci-dessus sont très résistantes et permettent par con- séquent de fabriquer un joint d'étanchéité ayant une dure** de service relativement longue et se prêtant également à de3 appli. cations impliquant des conditions de fonctionnement sévères.'
REVENDICATIONS.
1.- Joint d'étanchéité destiné à être utilisa en combinaison avec un guide dans lequel peut coulisser une queue de soupape, ce guide de queue de soupape ayant à son extrémité une partie de moindre diamètre exterzie, caractérisé en ce qu'il comprmd deux colliers prévus respectivement pour enserrer la queue de soupape et agripper la partie de moindre diantre, ces collier étant fixés tout à bout l'un à l'autre de manière relativement ,rigide et de façon à ne former qu'une seule pièce, celui des colliers qui agrippe la partie de moindre dinmètre constituant le seul moyen empêchant le déplacement de l'autre collier,
doux ressorts hélicoïdaux travaillant en contraction étant placés respectivement autour des deux colliers de manière à obtenir un meilleur serrage de ceux-ci, et le diamètre externe maximum du joint d'étanchéité étant inférieur au diamètre du guide sous la partie de moindre diamètre de celui-ci,.
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