Dispositif de commande de soupape pour moteurs à combustion. interne. L'objet de l'invention est un dispositif de commande de soupape pour moteurs à combustion interne.
Il est caractérisé par le fait que pour la fermeture de la soupape, il comporte une came destinée à amener la soupape jusqu'à proximité immédiate de son siège, sans l'aide d'un organe élastique, une seconde came et un organe élastique appliquant ensuite la soupape sur son siège.
Le dessin annexé représente, à titre d'exem ple, une forme d'exécution du dispositif de commande selon l'invention.
La fig. 1 en est une élévation latérale; Les fig. 2 et 3 sont un plan et une vue latérale d'un culbuteur que comprend ce dis positif; Les fig. 4 et 5 sont une élévation latérale et un plan des deux cames; Les fig. 6 et 7 sont deux vues d'un détail. Le dispositif représenté est appliqué à une soupape 20 comportant une tête 21, s'appliquant de bas en haut sur un siège 22, et une tige 14 à axe vertical. La tige 14 est vissée dans une chape 13 servant à la relier à un culbuteur 2-3 et y est maintenue en place par un contre-écrou 15.
Le culbuteur 2-3 actionnant la soupape 20 a la forme d'un levier coudé et oscille sur un axe 1. Ses bras gauche 2, droit 3, sont munis de galets 4, 5 roulant sur le pourtour d'une came 24 assurant l'ouverture et la fermeture de la soupape 20. Son bras droit présente, à son extrémité libre, un loge ment allongé 11, ouvert à l'une de ses ex trémités et recevant un axe 13a à deux plats 23; celui-ci relie la chape 13 au cul buteur 2-3 et peut coulisser dans le loge ment 11 suivant la longueur de celui-ci.
Le bras 3 du culbuteur 2-3 porte laté ralement, entre le point d'attaque de la sou pape et l'axe de basculement, un bossage creux 8 dans lequel coulisse un poussoir 70 prenant appui par une tête arrondie sur une came 6 de l'arbre 7 sous l'action d'un ressort 9. La came 6, le poussoir 10, le, ressort 9 ser vent à appliquer la soupape 20 sur son siège 22 une fois qu'elle a été amenée à proximité immédiate de celui-ci par la came 24 et le galet 5. Ce poussoir 10 est muni d'une tige 16 portant un écrou et un contre-écrou 17 qui viennent buter contre le fond du bossage 8 pour limiter la course du poussoir dans la direction de la came 6.
Les deux cames 6, 24 sont venues de fabrication avec l'arbre à came 7. Le pour tour de la came 24 a la forme générale d'un trapèze symétrique à angles arrondis et se compose d'une partie centrale 24a en forme d'arc de cercle de rayon relativement petit, de deux parties rectilignes 24b, 24c, d'une partie périphérique 24d de forme curviligne convexe ayant le même rayon, relativement grand, sur une grande fraction de sa lon gueur; la largeur de la partie 24d est plus grande que la largeur maximum de la partie 24a. De son côté, le pourtour de la came 6 a une forme symétrique et se compose d'un arc de cercle 6a dont le rayon de courbure est relativement petit, d'un arc de cercle 6b, opposé, dont le rayon de courbure est rela tivement grand et de courbes de raccorde ment 6c, 6d.
Le rayon maximum du pour tour de la came 24 est un peu plus petit que le rayon maximum du pourtour de la came 6. La came 24 et le culbuteur 2--3 sont établis de manière qu'ils amènent la tête 21 de la soupape 20 à une petite dis tance, 0,1 ou 0,2 mm par exemple, du siège 22. D'autre part, il existe un petit jeu, 0,1 à 0,2 mm par exemple, entre les galets 4, 5 et la came 24, lorsqu'ils sont tous en prise les uns avec les autres, pour tenir compte de l'usure, dé la dilatation, etc.
Le fonctionnement de la forme d'exécu tion décrite est le suivant, l'arbre 7 tournant dans le sens de la flèche 30 de la fig. 1: .A la position des parties représentées sur cette fig. 1, le galet 4 est en contact avec la partie 24b et le galet 5 avec l'extrémité antérieure de la partie 24d de la came 24;
le galet 5 parcourt ensuite cette partie 24d qui oblige le culbuteur 2-3 à basculer sur l'axe 1 dans le sens opposé au mouvement des aiguilles d'une montre et à amener par suite la tête 21 de la soupape 20 à une petite distance du siège 22. Mais le poussoir 10 prend alors appui sur la partie 6a de la came 6, si bien que le ressort 9 force le culbuteur 2-3 à se mouvoir un peu plus loin dans le même sens et à appliquer la tête 21 sur le siège 22 de façon élastique: La soupape 20 est ainsi complètement fermée.
L'arbre 7 continue à tourner dans le même sens, si bien qu'il arrive un moment où le galet 5 se trouve en présence succes sivement des parties 24b, 24a de la came 24, ce qui permet au culbuteur 2-3 de basculer dans le sens du mouvement des aiguilles d'une montre sur l'arbre 1; le pous soir 10, dont la course est limitée vers le bas par l'écrou et le contre-écrou 17, cesse momentanément de se trouver en contact avec la came 6. D'autre part, la partie 24c de la carne 24, puis la partie 24d viennent en prise avec le galet 4, ce qui fait basculer le culbuteur 2-3 dans le sens du mouvement des aiguilles d'une montre et ouvre la sou pape 20.
Les mêmes opérations recommencent alors et ainsi de suite.
Supposons maintenant que le moteur au quel la forme d'exécution décrite est appli quée comporte plusieurs cylindres ayant chacun une soupape d'admission par exemple com mandée par un tel . dispositif. Lorsque les cames 6, 24 de l'un des cylindres occupent momentanément les positions que montre la fig. 1; il peut se faire que le moteur tourne en arrière, en sens opposé de la flèche 30, par suite d'un retour,<B>dû</B> par exemple à un allumage intempestif; aucun incident ne se produit dans le cylindre considéré par suite des positions respectives de la soupape et du piston correspondants.
Par contre, il peut arriver dans un autre cylindre, pour lequel les cames 6, 24 sont momentanément aux positions indiquées sur la fig. 4, que la sou pape soit ouverte par la came 24 alors que le piston s'approche de son point mort voisin de cette soupape., ce qui risque d'amener une collision entre piston et soupape et par suite un accident. Celui-ci est cependant évité dans tous les cas par la forme d'exécution décrite.: En effet, si l'arbre 7 se meut à ce moment dans le sens de la flèche 31 de la fig. 4, la came 6 soulève le poussoir 10, ce qui oblige le culbuteur 2-3 à basculer sur son axe 1 en sens opposé du mouvement des aiguilles d'une montre et à fermer la soupape 20; celle-ci ne peut donc se trouver dans l'espace balayé par le piston.
Le dispositif de commande décrit présente divers avantages: Il permet d'actionner la soupape 20 à grande vitesse aussi bien pour l'ouverture que pour la fermeture, puisque cet actionne- ment a lieu desmodromiquement, ce qui est important en particulier pour les moteurs à vitesses élevées: il ne comporte pas de ressort puissant servant à assurer à lui seul une fermeture rapide et complète de la soupape et néces sitant par suite un effort élevé de la part du dispositif pour vaincre sa résistance lors de l'ouverture de la soupape;
grâce au fait qu'il n'y a pas de ressort puissant devant assurer à lui seul la ferme ture de la soupape et qu'il n'est pas néces saire de le comprimer d'une façon très pro gressive, on peut donner au pourtour de la came 24 une forme telle qu'il produise rapi dement l'ouverture de la soupape et la main tienne longtemps; dans ces conditions rien ne s'oppose à ce que la largeur de la partie 24d soit grande et soit même plus grande que la largeur maximum de la partie 24a, contrairement à ce qui se fait généralement; la soupape se ferme néanmoins de façon complète et élastique sous l'action du ressort 9, de faible puissance; du fait de cette fermeture complète de façon élastique, il n'y a pas matage de la tête 20 ou du siège 22;
le poussoir 10 n'est en prise avec la came 6 que sur une partie du pourtour de celle-ci; une fermeture de la soupape est assurée par la came 6, le ressort 9, le poussoir 10 au cas où le moteur tourne en arrière par incident et où le piston correspondant se meut dans la direction de cette soupape; le ressort 9 forme amortisseur de chocs et de vibrations; comme le poussoir 10 et son ressort 9 sont montés directement sur le bras droit 3 du culbuteur 2-3, ils suivent sans difficulté et sans complication mécanique les mouve ments de ce bras; le réglage de la soupape 20 a lieu simple ment en desserrant le contre-écrou 15 en faisant tourner dans un sens ou dans l'autre la tige 14 dans la chape 13 et en resserrant ensuite ce contre-écrou 15.
Les cames 6, 24 peuvent ne pas être venues de fabrication l'une avec l'autre et avec l'arbre 7.
Le dispositif de commande décrit peut s'appliquer aussi bien aux soupapes d'ad mission qu'aux soupapes d'échappement. Il peut être utilisé pour les moteurs à combus tion interne de tous genres.