Dispositif de commande par culbuteur de soupape d'un moteur à combustion interne

Abstract

 L'invention concerne un dispositif de commande d'une soupape (20) à tige (26), d'un moteur à combustion interne, au moyen d'un culbuteur (22) dont un bras de levier, qui commande des déplacements de la soupape, s'étend selon une direction sensiblement perpendiculaire à l'axe de la tige (26) de la soupape (20).
Selon l'invention, un organe intermédiaire de commande est interposé entre une extrémité (40) dudit bras de levier de commande du culbuteur (22) et l'extrémité libre (30) de la tige (26) de la soupape (20).

Description

[0001] La présente invention concerne un dispositif de commande d'une soupape à tige, d'un moteur à combustion interne, au moyen d'un culbuteur dont un bras de levier, qui commande les déplacements de la soupape, s'étend selon une direction sensiblement perpendiculaire à l'axe de la tige de la soupape.

[0002] Pour commander les soupapes d'admission et d'échappement placées en tête des cylindres d'un moteur à combustion interne, il est connu d'utiliser des systèmes à culbuteurs.

[0003] De tels systèmes à culbuteurs sont agencés à la partie haute de la culasse. Les problèmes d'encombrement sont très importants dans le cas, par exemple, où chaque cylindre du moteur comporte deux soupapes d'admission et deux soupapes d'échappement.

[0004] Pour pallier l'encombrement de la partie haute de la culasse, il est connu selon le document FR-A1535881 d'agir sur les extrémités libres des tiges d'une première série de soupapes et d'une seconde série de soupapes respectivement dans deux plans décalés en hauteur. Pour obtenir ce décalage, il est connu d'allonger les tiges des soupapes d'une des deux séries.

[0005] Or, les tiges de soupapes de longueur importante sont susceptibles de se déformer au flambage au cours du fonctionnement du moteur.

[0006] Afin de rémédier à cet inconvénient, l'invention propose un agencement du type mentionné plus haut, caractérisé en ce qu'un organe intermédiaire de commande est interposé entre l'extrémité du bras de levier de commande du culbuteur et l'extrémité libre de la tige de la soupape.

[0007] Selon d'autres caractéristiques de l'invention:

• l'organe intermédiaire de commande est monté coulissant par rapport à une partie fixe du moteur selon une direction coaxiale à la tige de la soupape ;
• l'organe intermédiaire de commande est un cylindre monté coulissant dans un perçage débouchant de la partie fixe du moteur ;
• le perçage est chemisé au moyen d'un fourreau en matériau à coefficient de friction réduit ;
• il est prévu des moyens de graissage statique ou dynamique du cylindre coulissant ;
• le dispositif comporte un premier arbre à cames qui agit directement sur le culbuteur et dont l'axe de rotation est situé dans un plan perpendiculaire à l'axe de la tige de la soupape et qui intercepte le cylindre coulissant, un second arbre à cames dont l'axe de rotation est contenu dans ledit plan et situé à proximité du cylindre coulissant, ledit plan constituant la face supérieure d'une culasse, ou d'un support d'arbres à cames rapporté sur celle-ci, dans laquelle débouche ledit perçage.

[0008] La lecture de la description qui suit de l'invention fait apparaître d'autres caractéristiques et avantages de l'invention ; la description de l'invention fait référence aux dessins annexés dans lesquels :

• la Fig. 1 est une vue en coupe par un plan perpendiculaire aux axes des arbres à cames d'un système de commande de soupapes selon l'invention ;
• la Fig. 2 est une variante de réalisation d'un détail de la Fig. 1.

[0009] La partie de moteur représentée à la Fig. 1 comporte une commande séparée de deux rangées de soupapes d'admission et d'échappement placées en tête des cylindres (non représentés dans les figures) du moteur.

[0010] A cet effet, deux arbres à cames 12 et 14 sont montés au-dessus d'une culasse 16. Ils sont portés par un support commun 18 fixé sur la culasse 16. Les axes de rotation des deux arbres à cames 12 et 14 sont parallèles et situés dans un plan perpendiculaire à l'axe des tiges des soupapes.

[0011] Une première rangée de soupapes (non représentées à la figure 1) est commandée directement par l'arbre à cames 12.

[0012] Une deuxième rangée de soupapes, dont une soupape 20 est représentée à la Fig. 1, est commandée au moyen de l'arbre à cames 14 et de culbuteurs 22, dont un est représenté à la Fig. 1.

[0013] Par ailleurs, un couvre-culasse 24 est fixé sur le support d'arbres à cames 18.

[0014] La soupape 20 comporte une tige 26 d'axe X-X coulissant dans un guide 28 de la culasse 16. La tige 26 de la soupape 20 a une extrémité libre 30 qui débouche du guide 28 dans une cavité de l'ensemble constitué par la culasse 16 et le support d'arbres à cames 18.

[0015] La soupape 20 est rappelée élastiquement sur son siège (non représenté à la figure 1) par des ressorts 32 et 33 s'appuyant d'une part sur la culasse et, d'autre part,sur une coupelle 34 solidaire de la tige 26.

[0016] Une partie du support d'arbres à cames 18, qui s'étend latéralement en porte-à-faux au-dessus de l'extrémité 30 de la tige 26 de la soupape 20, comporte un perçage 36 coaxial à l'axe X-X de la tige 26 de la soupape 20. Ce perçage débouche, à son extrémité inférieure, face à l'extrémité 30 de la tige 26 de la soupape 20, et, à son extrémité supérieure, dans le plan contenant les deux axes des arbres à cames 12 et 14, de manière que l'extrémité supérieure du perçage soit sensiblement en vis-à-vis avec l'extrémité 40 du culbuteur 22 qui agit sur la tige 26.

[0017] Conformément à l'invention, l'actionnement de la soupape s'effectue par l'intermédiaire d'une tige ou pièce cylindrique allongée dite cylindre 38 qui coulisse dans le perçage 36 formant guide. Ainsi, l'extrémité inférieure 41 du cylindre 38 coopère avec l'extrémité 30 de la tige 26 de la soupape 20 et, l'extrémité supérieure 42 du cylindre 38 coopère avec l'extrémité 40 du culbuteur 22.

[0018] Le cylindre 38 est lubrifié par des moyens de graissage statique, à l'aide d'un conduit d'alimentation en huile 44 représenté à la Fig. 1.

[0019] Une portion de section réduite 48 du cylindre 38 permet d'assurer une bonne répartition de l'huile de lubrification sur les surfaces en contact.

[0020] Il est également possible de réduire le frottement entre le cylindre 38 et le perçage 36 en rapportant dans le perçage 36 un fourreau 50, formant chemise, en matériau à coefficient de friction réduit, par exemple du bronze, comme on le voit à la Fig. 2. Il est possible de lubrifier les surfaces en contact par des moyens de graissage dynamique, dont un conduit d'alimentation en huile sous pression 46 est représenté à la Fig. 2.

[0021] Au cours du fonctionnement du moteur, la came 52 de l'arbre à cames 14 actionne l'extrémité 54 du culbuteur 22. Le culbuteur 22 actionne l'extrémité 42 du cylindre 38. Ainsi, en se déplaçant axialement, le cylindre 38 actionne l'extrémité 30 de la tige 26 de la soupape 20.

[0022] Le cylindre 38 forme donc un organe de commande intermédiaire de la soupape 20.

[0023] On comprend donc que le dispositif décrit ci-dessus permet de commander, par un système à culbuteur classique, une soupape dont l'extrémité libre de la tige de longueur normale est décalée vers le bas par rapport à l'extrémité du bras de levier du culbuteur qui commande les déplacements de la soupape.

[0024] On comprend également que le dispositif de commande de soupape décrit ci-dessus permet de pallier au problème d'encombrement de la partie haute de la culasse d'un moteur, dû à l'agencement des deux arbres à cames portés par un support commun au-dessus de la culasse et par les culbuteurs d'un système de commande séparée de soupapes d'admission et d'échappement d'un moteur à combustion interne.

[0025] A titre de variante, le dispositif selon l'invention trouve à s'appliquer dans le cas où la culasse 16 et le support d'arbre à cames 18 forment un élément unique, les axes des deux arbres à cames étant alors constitués dans la face supérieure de cette pièce.

Revendications

1. Dispositif de commande d'une soupape (20) à tige (26), d'un moteur à combustion interne, au moyen d'un culbuteur (22) dont un bras de levier, qui commande des déplacements de la soupape, s'étend selon une direction sensiblement perpendiculaire à l'axe de la tige (26) de la soupape (20), caractérisé en ce qu'un organe intermédiaire de commande est interposé entre une extrémité (40) dudit bras de levier de commande du culbuteur (22) et l'extrémité libre (30) de la tige (26) de la soupape (20).

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe intermédiaire de commande est monté coulissant par rapport à une partie fixe du moteur selon une direction coaxiale (X-X) à la tige (26) de la soupape (20).

3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'organe intermédiaire de commande est un cylindre (38) monté coulissant dans un perçage (36) débouchant de la partie fixe du moteur.

4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le perçage (36) est chemisé au moyen d'un fourreau (50) en matériau à coefficient de friction réduit.

5. Dispositif selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce qu'il est prévu des moyens de graissage statique ou dynamique du cylindre coulissant (38).

6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un premier arbre à cames (14) qui agit directement sur le culbuteur (22) et dont l'axe de rotation est situé dans un plan perpendiculaire à l'axe de la tige (26) de la soupape (20) et qui intercepte le cylindre coulissant (38).

7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte un second arbre à cames (12) dont l'axe de rotation est contenu dans ledit plan et situé à proximité du cylindre coulissant (38).

8. Dispositif selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que ledit plan constitue la face supérieure d'une culasse (16) ou d'un support (18) d'arbres à cames rapporté sur celle-ci et dans laquelle débouche ledit perçage (36).

Dessins