MC1413A1 - Dispositif pour neutraliser un cylindre de moteur a combustion interne - Google Patents

Description

La présente invention concerne un mécanisme destiné à cïiyanjger l'ouverture de^Kjsoupapes d'un ou plusieurs cylindres d'un moteur à quatre temps afin de mettre, à volonté, ce ou ces cylindres hors service tout en réduisant leur couple résistant.

L'idée de mettre hors service des cylindres d'un moteur en maintenant leurs soupapes fermées est ancienne. Les dispositifs proposés antérieurement sont peu fiables et nécessitent des modifications importantes et onéreuses sur les moteurs existants.

Le but de la présente invention est de remédier aux inconvénients de l'état de la technique en réalisant un dispositif fiable qui permettè à volonté, la mise en service et hors service des soupapes, pendant le fonctionnement du moteur, mais qui ne nécessite pas de modifier profondément les moteurs existants.

Suivant l'invention, le dispositif pour neutraliser un cylindre de moteur à combustion interne, ce moteur comprenant un système de distribution par cames, soupapes et culbuteurs, est caractérisé en ce qu'il comprend, pour chaque culbuteur associé à un cylindre pouvant être neutralisé, des moyens à excentrique permettant de déplacer l'axe de pivotement de ce culbuteur par rapport à sa came et sa soupape entre une position de neutralisation dans laquelle la soupape reste fermée même quand la came est dans sa position angulaire correspondant à l'ouverture, et une position active permettant à la came de coopérer avec le culbuteur pour transmettre à la soupape son mouvement de fermeture et d'ouverture assurant le fonctionnement du cylindre.

Lorsque les culbuteurs d'un même cylindre sont en position active, le cylindre est en service, et les culbuteurs transmettent aux soupapes le mouvement alternatif qui leur est donné par un moyen d'entraînement constitué par exemple par une came.

Cette transmission de mouvement se fait grâce au

pivotement du culbuteur autour d'un axe positionné à une distance prédéterminée d§s soupapes et de la came.

L'excentrique permet d'amener à volonté le culbuteur en position de neutralisation, en éloignant l'axe de pivotement du culbuteur de manière à rendre ce dernier inopérant dans son rôle qui consiste normalement à transmettre le mouvement qui lui est imprimé par came.

D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront encore de la description ci-après.

Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs :

. la figure 1 est une vue en coupe transversale,

avec arrachement, de la culasse d'un moteur équipé d'un dispositif conforme à l'invention, le culbuteur étant en position active ;

. la figure 2 est une vue en coupe selon le plan XI—II de la figure 1 ;

. la figure 3 est une vue analogue à la figure 1, le culbuteur étant en position de neutralisation ;

. la figure 4 est une vue en coupe selon IV-IV de la figure 3 ;

. la figure 5 est une vue en coupe transversale, selon le plan V-V de la figure 6, avec arrachement, de la culasse d'un moteur équipé d'un autre mode de réalisation du dispositif conforme à l'invention, la soupape étant vue selon le plan V'-V' de la figure 6 ; et

. la figure 6 est une vue partielle de dessus, avec arrachement et coupe partielle selon le plan VI-VI de la figure 5.

Dans la réalisation des figures 1 à 4, la culasse 1 d'un moteur à combustion interne à quatre temps définit des conduits d'admission ou d'échappement tels que 2 pouvant être obturés par des soupapes 3.

A chaque soupape 3 est associée une came 4, portée par un arbre à cames 5 monté en rotation dans la culasse 1.

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La came 4 permet de pousser périodiquement la soupape 3 vers ,1a,,. chambre de combustion 6 ménagée au-dessous de la culasse 1, de manière à ouvrir la soupape 3 et faire communiquer le conduit 2 avec la chambre 6. Un ressort 7 tend 5 en permanence à ramener la soupape 3 en position de fermeture .

Chaque came 4 agit sur la soupape 3 associée par l'intermédiaire d'un culbuteur 8 porté par un arbre 9 d'axe 00' lui-même porté par la culasse 1.

10 Conformément à l'invention, des moyens à excentrique permettent de déplacer l'axe de pivotement AA' du culbuteur 8 par rapport à sa came 4 et à sa soupape 3.

Ces moyens comprennent un excentrique 11 interposé entre l'arbre 9 et l'alésage central 12 du culbuteur 8.

15 L'excentrique 11 est monté en rotation libre aussi bien par rapport à l'arbre 9 que par rapport au culbuteur 8.

L'excentrique présente un alésage interne d'axe 00', décalé par rapport à l'axe AA' de son périmètre, qui est 1'axe de pivotement du culbuteur 8.

20 Des moyens de commande décrits en détail plus loin permettent de faire tourner l'excentrique 11 de sensiblement 180° d'angle autour de l'arbre 9 de manière à déplacer le culbuteur 8 entre une position active et une position de neutralisation.

25 En position active (figures 1 et 2), l'axe de pivo tement AA' est plus proche de la came 4 et de la soupape 3 que 1'axe 00', de sorte que la came 4 commande la soupape 3 selon la cinématique prévue pour le fonctionnement normal du cylindre.

30 En position de neutralisation (figures 3 et 4), l'axe

AA' occupe la position diamétralement opposée de la précédente par rapport à l'axe 00', de sorte que même dans la position représentée à la figure 3 où la came 4 occupe sa position angulaire correspondant habituellement à l'ouver-

35 ture de la soupape 3, celle-ci reste fermée.

S

4

Les moyens de commande de l'excentrique 11 comprennent une poulie 13 d'axe 00', solidaire de l'excentrique 11 et montée à côté du culbuteur 8. L'extrémité d'un câble 14 est fixée en un point 16 de la gorge de la poulie 13, 5 de manière que le câble 14 soit enroulé d'un peu plus d'un demi-tour quand le culbuteur 8 est en position de neutralisation, et presque complètement déroulé quand le culbuteur 8 est en position active.

L'autre extrémité du câble 14 est engagée dans une 10 gaine 17 et reliée à des moyens de commande non représentés, manuels ou assistés électriquement, hydrauliquement, par pression ou dépression.

La poulie 13 porte à sa périphérie une butée 18 destinée à prendre appui sur une butée réglable 19 portée par 15 la culasse 1, quand le culbuteur 8 est en position active. Il est en effet important que la position active du culbuteur 8 soit définie avec précision de façon que la cinématique de la distribution du moteur ne soit pas altérée parla présence du dispositif conforme à l'invention. 20 Par ailleurs, la poulie 13 porte au voisinage de son pourtour un ergot 21 dirigé latéralement vers le culbuteur 8, et situé de telle manière qu'en position de neutralisation du culbuteur 8, il coopère avec celui-ci pour le maintenir en appui contre la soupape 3.

25 Lorsque le dispositif conforme à l'invention est installé sur un moteur préexistant, il importé que l'axe AA' autour duquel tourillonne le culbuteur 8 en position active coïncide avec l'axe autour duquel le culbuteur 8 était prévu pour tourner à la conception du moteur. 30 A cette fin, l'arbre 9 est décalé par rapport à sa position originelle dans la culasse 1, d'une distance égale à 1'excentration de l'excentrique 11, c'est-à-dire égale à la distance entre les axes 00' et AA' du dispositif.

Le fonctionnement du dispositif conforme à l'inven-35 tion est le suivant : V

5

Quand le câble 14 est tendu à l'aide des moyens de commande, le culbuteur 8 fe'ISt en position active et la butée 18 est en appui sur la butée réglable 19 (figure 1).

Quand on relâche la tension sur le câble 14, les 5 efforts conjugués de la came 4 et du ressort 7 repoussent le culbuteur 8 jusqu'à sa position de neutralisation. Ceci provoque la rotation de l'excentrique 11, et l'enroulement du câble 14 sur la poulie 13 (figure 3). L'ergot 21 maintient alors le culbuteur 8 contre la soupape 3, hors de la 10 zone d'action de la came 4, ce qui évite les chocs de la came 4 sur le culbuteur 8, ainsi que le cliquetis et l'usure anormale pouvant en résulter.

Dans ces conditions, la partie la plus excentrée de la came 4 passe à proximité du culbuteur 8 avec un jeu 15 relativement faible, comme le montre la figure 3.

Dans l'exemple des figures 5 et 6, les éléments analogues sont affectés des mêmes références.

Les deux culbuteurs 8 (figure 6) d'un même cylindre sont commandés simultanément au moyen de deux poulies 13 20 associées chacune à un câble 14.

Chaque poulie 13 est montée entre le culbuteur 8 qui lui est associé et un palier lisse commun 22 qui supporte l'arbre 9 entre les deux culbuteurs 8.

En outre, les deux poulies 13 sont reliées par une 25 barrette 13.

En position active des culbuteurs 8, la barrette 23 occupe la position 23' (ajoutée sur la figure 5 qui concerne par ailleurs la position de neutralisation)dans laquelle elle est en butée contre le palier 22. Ainsi, la barrette 30 23 remplit le double rôle de rendre les deux poulies 13 solidaires en rotation, et d'assurer la butée en fin de course des excentriques 11 en position activé des culbuteurs 8 à la place des butées 18 et 19 des figures 1 et 3.

Le fonctionnement de la réalisation des figures 5 35 et 6 est sensiblement le même que celui des figures 1 à 4

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en ce qui concerne les positions actives et de neutralisation, et le mode de passade de l'une à l'autre.

On constate que le dispositif conforme à l'invention est simple, efficace, fiable et ne nécessite pas de 5 transformation profonde du moteur.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples décrits, et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de 11 invention.

10 L'invention s'applique aussi bien aux moteurs dans lesquels les culbuteurs sont articulés par une de leurs extrémités à un arbre tel que 9, la came agissant entre l.'ârbre tel que 9 et la soupape, ou encore aux moteurs où les cames coopèrent avec les culbuteurs par 1'intermé-15 diaire de poussoirs.

Un dispositif annexe peut être prévu pour commander automatiquement l'excentrique 11 de manière à amener les culbuteurs 8 en position active lorsque la puissance totale est demandée par le conducteur. 20 Le dispositif peut être adapté aussi bien aux moteurs

à essence qu'aux moteurs Diesel. Dans ce dernier cas, un dispositif annexe est prévu pour interrompre l'injection de carburant vers les cylindres neutralisés.

Un autre dispositif annexe peut encore être prévu 25 pour asservir le réglage du ralenti à la position des excentriques 11, de manière à éviter l'arrêt spontané du moteur quand on souhaite le maintenir au ralenti alors que l'un au moins des cylindres est neutralisé.

Claims (9)

RESUME

1. Dispositif pour neutraliser un cylindre de moteur à combustion interne, ce moteur comprenant un système de distribution par cames (4), soupapes (3) et culbuteurs (8), caractérisé en ce qu'il comprend, pour chaque culbuteur

(8) associé à un cylindre destiné à être neutralisé, des moyens à excentrique ( 11 ) permettant de déplacer à volon-*.;té l'axe de pivotement (AA') de ce culbuteur (8) par rapport à sa came (4) et sa soupape (3) entre une position de neutralisation dans laquelle la soupape (3) reste fermée même quand la came (4) est dans sa position angulaire correspondant à l'ouverture, et une position active permettant à la came (4) de coopérer avec le culbuteur (8) pour transmettre à la soupape (3) son mouvement de fermeture et d'ouverture assurant le fonctionnement du cylindre.;2. Dispositif conforme au paragraphe 1, caractérisé en ce que l'excentrique (11) est interposé entre le culbuteur (8) et l'arbre (9) qi^i le poçt;©*

3. Dispositif conforme $u paragraphe^, caractérisé en ce que le culbuteur^ (8) est monté en rotation sur l'excentrique (11) qui est lui-même monté en rotation sur l'arbre (9) portant ce culbuteur (8), l'excentrique (11) étant associé à des moyens (13, 14) pour commander sa rotation sur l'arbre (9) portant le culbuteur (8) de façon à déplacer le culbuteur (8) entre sa position de neutralisation et sa position active, et inversement.

4. Dispositif conforme au paragraphe 3, caractérisé en ce que les moyens de commande comprennent une poulie (13) solidaire de l'excentrique (11) et un câble (14) fixé en un point de la gorge de la poulie (13), le dispositif permettant, par traction sur ce câble (14) , de commander le déplacement du culbuteur (8) de sa position de neutralisation vers sa position active.

5. Dispositif conforme à l'un des paragraphes 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de butée

I

8

(18,19, 23) en fin dg course de l'excentrique (11), de manière à définir avec précision la position active du culbuteur (8) .

6. Dispositif conforme au paragraphe 5, caractérisé 5 en ce que ces moyens de butée (19) sont réglables.

7. Dispositif conforme à l'un des paragraphes 2 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend deux excentriques (11) associés aux deux culbuteurs (8) d'un même cylindre, et rendus solidaires l'un de l'autre en rotation autour de

10 l'arbre (9) portant les culbuteurs (8).

8. Dispositif conforme au paragraphe 7., caractérisé en ce que les deux excentriques (11) sont montés de part et d'autre d'un palier (22) pour l'arbre (9) portant les culbuteurs (8), et liés en rotation par une barrette (23)

15 destinée à buter contre le palier (22) quand les excentriques (11) sont en fin de course en position active des culbuteurs (8) .

9. Dispositif conforme à l'un des paragraphes 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de butée

20 (21) solidaires de l'excentrique (11) et coopérant avec le culbuteur (8) pour maintenir ce dernier hors du domaine d'action de la came (4) quand il est en position de neutralisation. (L

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