FR2668538A1 - Systeme de commande de distribution de soupapes d'admission et d'echappement pour moteurs a combustion interne. - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un système de commande de distribution d'une soupape d'admission ou d'échappement pour un moteur à combustion interne qui comprend une couronne disposée entre un organe rotatif ayant une connexion menée avec un vilebrequin et un arbre à cames pour ajuster l'angle de phase entre eux et un mécanisme d'entraînement de la couronne par une pression de fluide selon l'état de fonctionnement du moteur. Selon l'invention, le mécanisme d'entraînement comprend un premier circuit hydraulique pour créer le mouvement axial de la couronne (9a, 9b) dans une direction axiale de l'arbre à cames, un second circuit hydraulique pour créer l'autre mouvement axial de la couronne en direction opposée, un moyen de changement (18) disposé dans l'arbre à cames pour passer sélectivement de l'un des circuits hydrauliques à l'autre et un moyen de commande (20) pour produire une pression de fluide de commande selon l'état de fonctionnement du moteur. L'invention s'applique notamment aux moteurs à combustion interne.
Description
La présente invention se rapporte à un système de commande de distribution
pour une soupape d'admission et/ou d'échappement, lequel est adapté de manière optimale à une utilisation avec des moteurs à combustion interne, et elle se rapporte plus particulièrement à un système qui est capable de commander, de manière variable, la distribution de la soupape d'admission et/ou d'échappement selon l'état de fonctionnement du moteur, par exemple la grandeur de la charge du moteur et/ou la vitesse du moteur. Récemment, divers systèmes de commande de distribution de la soupape d'admission et/ou d'échappement ont été proposés et développés, pour des moteurs à combustion interne, afin de produire une performance optimale du moteur selon l'état de fonctionnement de
celui-ci.
Comme on le sait généralement, le réglage des soupapes est déterminé de manière à obtenir une performance optimale du moteur mais cependant un réglage prédéterminé n'est pas approprié dans toutes les conditions de fonctionnement Par exemple, quand le moteur fonctionne dans une plage de faibles vitesses de rotation, un couple supérieur est obtenu avec un réglage de la
soupape d'admission plus tôt que le réglage prédéterminé.
Un tel système conventionnel de commande de distribution de la soupape d'admission et/ou d'échappement pour des moteurs à combustion interne a été révélé dans la première publication de brevet au Japon N O 1-300006 correspondant à la demande de brevet en Allemagne n O P 3810804 6 Dans ce système conventionnel de commande de distribution, un pignon ayant une connexion menée avec un vilebrequin du moteur est supporté rotatif par un mécanisme à couronne à l'extrémité avant d'un arbre à cames Le mécanisme à couronne comporte une couronne ayant une portion interne dentée en engagement avec une autre portion dentée formée à l'extrémité avant de l'arbre à cames et une portion externe dentée en engagement avec une portion interne dentée formée sur la paroi périphérique interne du pignon De cette manière, la couronne est en engagement rotatif entre le pignon et l'arbre à cames Au moins l'un des pignons des deux paires en prise est hélicoïdal Cela a pour résultat qu'un mouvement de glissement axial de la couronne relativement à l'arbre à cames force l'arbre à cames à tourner autour du pignon et par conséquent l'angle de phase entre l'arbre à cames et le pignon (et en conséquence l'angle de phase entre l'arbre à cames et le vilebrequin) change relativement La couronne est axialement déplacée par la différence de pression entre les pressions de fluide appliquées à deux chambres de pression, respectivement définies aux deux extrémités de la couronne en conjonction avec la paroi périphérique interne du pignon et la paroi périphérique externe de l'extrémité avant de l'arbre à cames Une soupape à tambour à deux positions est prévue pour fournir la pression de fluide d'un carter d'huile, par une pompe à huile du moteur, à une chambre de pression définie d'un côté de la couronne et de plus pour provoquer l'échappement de la pression de fluide de l'autre chambre de pression définie de l'autre côté de la couronne, vers le carter d'huile du moteur Le premier circuit hydraulique correspond à un circuit hydraulique d'alimentation en huile tandis que le dernier circuit hydraulique correspond à un circuit hydraulique d'échappement de l'huile Les circuits hydrauliques d'alimentation en huile et d'échappement d'huile sont connectés, via la soupape à tambour précédemment notée, aux chambres de pression Un tambour enfermé coulissant dans la soupape à deux positions peut être déplacé par un assemblage d'actionnement électromagnétique attaché à un couvercle de culbuteur L'assemblage de la soupape à tambour et l'assemblage du moyen électromagnétique d'actionnement sont agencés coaxialement l'un par rapport à l'autre Le piston est directement connecté au tambour afin de faire fonctionner la soupape à tambour entre deux positions. Dans les constructions ci-dessus mentionnées, le système conventionnel de commande de distribution peut produire une réponse échelonnée supérieure et une quantité
réglable relativement large de réglage ou distribution.
Cependant, comme le moyen d'actionnement électromagnétique est disposé essentiellement à proximité de l'extrémité avant de l'arbre à cames, la totalité de la longueur du système de distribution est accrue et par suite la taille totale du moteur et son poids augmentent Par conséquent,
le tracé du moteur peut être limité en place.
Etant donné les inconvénients ci-dessus, la présente invention a pour objectif de procurer un système de commande de distribution pour soupape d'admission et/ou d'échappement de petite taille pour des moteurs à
combustion interne.
La présente invention a pour autre objet de procurer un système de commande de distribution pour soupape d'admission et/ou d'échappement pour moteurs à combustion interne, avec une construction relativement simple d'un sous-assemblage d'ajustement de l'angle de phase du système de commande de distribution, lequel sous-assemblage est attaché à l'extrémité avant de l'arbre à cames de façon à ajuster l'angle de phase entre l'arbre
à cames et le pignon.
Selon un aspect de l'invention, un système de commande de distribution de soupape d'admission et/ou d'échappement pour un moteur à combustion interne comporte une couronne disposée entre un organe rotatif ayant une connexion menée avec un vilebrequin du moteur et un arbre à cames pour ajuster l'angle de phase entre l'organe rotatif et l'arbre à cames et un mécanisme d'entraînement prévu pour contrôler l'entraînement de la couronne via une pression de fluide selon l'état de fonctionnement du moteur Le mécanisme d'entraînement comprend un premier35 circuit hydraulique pour créer un mouvement axial de la couronne dans une direction axiale de l'arbre à cames, et un second circuit hydraulique pour créer l'autre mouvement axial de la couronne en direction axiale opposée de l'arbre à cames Un moyen de changement est disposé dans l'arbre à cames pour passer sélectivement de l'un des premier et second circuits à l'autre et de plus, un moyen de commande de la pression du fluide est prévu pour produire une pression de fluide de commande selon l'état de fonctionnement du moteur afin de commander le moyen de
changement via la pression de fluide de commande.
Selon un autre aspect de l'invention, un système de commande de distribution pour soupape d'admission et/ou d'échappement pour un moteur à combustion interne comprend une couronne disposée entre un organe rotatif ayant une connexion menée avec un vilebrequin du moteur et un arbre à cames pour ajuster l'angle de phase entre l'organe rotatif et l'arbre à cames et un mécanisme d'entraînement prévu pour commander en entraînement la couronne via une pression de fluide selon l'état de fonctionnement du moteur Le mécanisme d'entraînement comprend un premier circuit hydraulique pour fournir un fluide de travail d'une source de pression d'huile qui met le fluide de travail sous pression vers une première chambre de pression définie à une extrémité de la couronne en conjonction avec l'organe rotatif et l'arbre à cames et pour l'échappement du fluide de travail d'une seconde chambre de pression définie à l'autre extrémité de la couronne en conjonction avec l'organe rotatif et l'arbre à cames vers un carter d'huile du moteur, un second circuit hydraulique pour fournir le fluide de la source de pression d'huile à la seconde chambre de pression et pour l'échappement du fluide de travail de la première chambre de pression jusqu'au carter d'huile, un moyen de changement disposé dans l'arbre à cames pour passer sélectivement de l'un des premier et second circuits hydrauliques à l'autre et un moyen de commande de la pression du fluide pour produire une pression de fluide de commande selon l'état de fonctionnement du moteur afin de commander à distance le moyen de changement via la
pression du fluide de commande.
Le moyen de changement comprend une soupape à tambour à deux positions, coaxialement diposée à l'extrémité avant de l'arbre à cames et connectée aux premier et second circuits hydrauliques Le moyen de commande de pression de fluide peut de préférence comprendre une soupape électromagnétique montée sur une culasse ou un bloc-cylindres du moteur Le moyen de commande de la pression de fluide peut de préférence comprendre une passage de fluide coaxial qui est coaxialement percé à l'extrémité avant de l'arbre à cames afin d'appliquer la pression du fluide de commande en direction axiale centrale de la soupape à tambour à deux positions. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci
apparaîtront plus clairement au cours de la description
explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention, et dans lesquels: la figure 1 A est une vue en coupe longitudinale illustrant un mode de réalisation préféré d'un système de commande de distribution d'une soupape d'admission et/ou d'échappement pour des moteurs à combustion interne selon l'invention, avec une soupape à tambour maintenue à sa position la plus à droite; la figure 1 B est une vue en coupe longitudinale illustrant le mode de réalisation de la figure 1 A avec une soupape à tambour à deux positions maintenue à sa position la plus à gauche; et la figure 2 est une vue ou perspective illustrant un organe de poussée venant en contact avec le tambour enfermé de manière coulissante dans la soupape afin de créer le mouvement axialement coulissant du tambour. Les principes de la présente invention appliqués à des systèmes de commande de distribution pour soupape d'admission et/ou d'échappement pour des moteurs à combustion interne sont illustrés aux figures l A et 1 B. Les figures l A et 1 B montrent la section extrême avant d'un arbre à cames 2 prévu pour l'ouverture et la fermeture d'une soupape d'admission et/ou d'échappement (non représentée) L'arbre à cames 2 est tourillonné par une culasse 3 et un organe de support 3 a Le chiffre de référence 1 désigne un organe cylindrique externe comportant un pignon la mené par une chaîne de distribution (non représentée) pour transmettre le couple d'un vilebrequin du moteur (non représenté) Comme on peut le voir aux figures l A et 1 B, le pignon 1 et l'arbre à cames 2 sont agencés coaxialement L'organe cylindrique externe 1 comporte une portion interne dentée relativement longue lb qui s'étend axialement le long de sa paroi périphérique interne L'arbre à cames 2 comporte un rebord sensiblement annulaire 2 a intégralement formé à l'extrémité avant de l'arbre à cames 2 Le rebord annulaire 2 a comporte une surface annulaire avant Le chiffre de référence 4 désigne un manchon cylindrique interne, intégralement formé avec un rebord annulaire 4 a ayant une surface annulaire arrière plate Le manchon 4 est connecté par le rebord -a au rebord 2 a pour tourner avec l'arbre à cames 2, de manière que la surface arrière plate du rebord 4 a soit en aboutement contre la surface avant plate du rebord 2 a et que les rebords soient
solidement connectés l'un à l'autre au moyen de boulons 5.
Le manchon 4 comprend une portion externe dentée 4 b qui est formée sur sa surface périphérique externe Le manchon 4 comprend un alésage interne 6 s'étendant coaxialement pour enfermer de manière coulissante le tambour de la soupape 18 (comme on le décrira en détail ci-après) et un alésage interne relativement court 7 s'étendant coaxialement à partir de l'alésage interne 6 pour enfermer coulissant un organe de poussée 35 Le manchon comprend également une section annulaire 8 supportant coulissante
la section extrême arrière du tambour.
Un mécanisme à couronne 9 est prévu entre l'organe cylindrique 1 et le manchon cylindrique interne 4 Le mécanisme à couronne 9 comprend un couronne qui est formée d'un premier élément 9 a et d'un second élément 9 b Les premier et second éléments de couronne 9 a et 9 b sont formés de manière à diviser une couronne relativement longue ayant des portions dentées externe et interne 9 c et 9 b en deux parties, en coupant ou en fraisant Par conséquent, les premier et second éléments de couronne 9 a et 9 b ont essentiellement la même géométrie en ce qui concerne les dents internes et externes Ces éléments de couronne 9 a et 9 b sont interconnectés par un certain nombre de broches de connexion 10 qui sont fixées sur le second élément de couronne 9 b à travers le creux annulaire défini dans le premier élément de couronne 9 a Le creux annulaire est traditionnellement rempli d'un matériau élastique comme une garniture cylindrique en caoutchouc attachée par vulcanisation Alternativement, comme le montre la figure 1 A, un certain nombre de ressorts à boudin 11 peuvent être prévus dans le creux annulaire Les ressorts 11 sont supportés par les têtes des broches de connexion 10 qui servent de sièges de ressort Quand les premier et second éléments de couronne 9 a et 9 b et les broches de connexion 10 sont assemblés, les premier et second éléments de couronne 9 a et 9 b sont interconnectés de façon à être légèrement décalés l'un de l'autre En d'autres termes, la relation de phase angulaire entre les éléments de couronne 9 a et 9 b est conçue de manière à se trouver à une position angulaire légèrement décalée d'une position angulaire dans laquelle les traces des dents entres les deux éléments de couronne 9 a et 9 b sont exactement alignées Comme on peut le noter sur la figure 1 A, quand la couronne, l'organe cylindrique externe 1 et le manchon 4 sont assemblés, les portions dentées externe et interne 9 c et 9 d sont respectivement en engagement avec la portion interne dentée lb de l'organe cylindrique externe 1 et la portion externe dentée 4 b du manchon 4 Au moins l'une des deux paires de dents en prise ( 9 c, 1 B 9 d, 4 b) est hélicoïdale pour permettre un mouvement coulissant axial de la couronne relativement à l'arbre à
cames 2.
L'extrémité avant de l'organe cylindrique externe 1 est hémétiquement couverte d'une plaque extrême sensiblement annulaire 13 d'une manière étanche à l'eau, par l'intermédiaire d'une bague d'étanchéité 12 telle qu'un joint torique La portion circonférentielle interne de la plaque extrême 13 est fixée sur le moyeu annulaire avant du manchon 4 par matage D'autre part, l'extrémité arrière de l'organe cylindrique externe 1 est fixée rotative par son alésage arrière la sur la portion circonférentielle externe du rebord 4 a du manchon 4 d'une manière étanche à l'eau Le mouvement axialement vers l'avant du premier élément de couronne 9 a est restreint par la plaque extrême 13 de manière que l'extrémité avant du premier élément de couronne 9 a vienne en aboutement contre la paroi interne de la plaque extrême 13 Le mouvement axialement vers l'arrière du second élément de couronne 9 b est restreint par l'épaulement 4 d du manchon 4 Le second élément de couronne 9 b comporte deux crêtes annulaires 14 juxtaposées l'une à l'autre à son extrémité arrière Une bague d'étanchéité 50 est fixée dans une gorge annulaire définie entre les deux crêtes annulaires 14 Dans ces constructions, des première et seconde chambres de pression 15 et 16 sont définies aux deux extrémités de la bague d'étanchéité 50 Un ressort de compression 17 est disposé dans la première chambre de pression 15 afin de solliciter normalement le second élément de couronne 9 b vers la gauche (en regardant la
figure 1 A).
Le tambour de la soupape 18 se compose de cinq sections, c'est-à-dire une première section qui est une première section de soupape 18 b enfermée coulissante dans l'alésage interne 6 d'une manière étanche à l'eau, une seconde section qui est une seconde section 18 a de petit diamètre, une troisième section qui est une section de soupape 18 c enfermée coulissante dans l'alésage interne 6 d'une manière étanche à l'eau, une quatrième section qui est une section échelonnée 18 d ayant un épaulement à son extrémité arrière et une cinquième section qui est une section extrême arrière supportée coulissante par la section annulaire 8 Le tambour est normalement sollicité vers la droite (en regardant sur la figure 1 A) par un
ressort de retour 33, tel qu'un ressort de compression.
Comme on l'a indiqué ci-dessus, un sous-assemblage d'ajustement de l'angle de phase pour le système de commande de distribution selon l'invention se compose principalement de l'organe cylindrique externe 1, du manchon 4, du mécanisme à couronne 9 et de la soupape à tambour 18 Le sous-assemblage d'ajustement de l'angle de phase comprend également un certain nombre de passages de
fluide de travail.
Les passages ci-dessus mentionnés de fluide seront décrits ci-dessous en détail selon l'écoulement de l'huile fournie d'un carter d'huile par une pompe à huile 21 du moteur, un galerie principale d'huile 22, un passage d'alimentation en huile 23, un passage d'alimentation en huile défini dans la culasse 3 et l'organe d'appui 3 a et un passage longitudinal d'huile 24 défini dans l'extrémité
avant de l'arbre à cames 2 vers la soupape à tambour 18.
La figure 1 A montre le premier état de la soupape à tambour 18, o le tambour est placé à sa position la plus à droite Le mouvement axialement vers la droite du tambour est restreint par un épaulement 4 c qui est formé dans la portion circonférentielle interne du rebord 4 a A la position la plus à droite de la soupape à tambour, le fluide est fourni de la pompe à huile 21 par la galerie principale 22, le passage d'alimentation en huile 23, le passage longitudinal 24 et une gorge annulaire d'huile 25 qui est formée dans l'alésage interne 6 du manchon 4 à un passage cylindrique d'huile 26 qui est défini entre les première et seconde sections de soupape 18 b et 18 c, dans cet ordre Le fluide de travail sous pression est subséquemment fourni par un passage radial d'huile 27 qui est percé radialement dans le manchon 4 à proximité du rebord 4 a, à la première chambre de pression 15 Par ailleurs, le fluide de travail dans la seconde chambre de pression 16 est drainé d'un passage radial d'huile 28 percé dans une section sensiblement centrale du manchon 4 à travers un passage annulaire de vidange 31 qui est défini entre l'alésage interne 6 et la section échelonnée 18 d et la section extrême arrière de la soupape à tambour 18, une ouverture radiale 32 percée dans la section échelonnée 18 d, un creux cylindrique 29 défini dans le tambour et une ouverture radiale 30 percée dans la section extrême arrière du manchon 4 vers le carter d'huile (non représenté), dans cet ordre A la position la plus à droite du tambour, la première section de soupape 18 b sert à établir la communication entre les passages d'huile 26 et 27 tandis que la seconde section de soupape 18 c sert à bloquer la communication entre les passages 26 et 28 Une extrémité d'ouverture 29 a du tambour est fermée par la paroi circonférentielle interne du rebord 4 a et l'organe de poussée 35 Comme on peut le voir sur la figure 1 A, quand le tambour est maintenu à sa position la plus à droite, la pression du fluide dans la première chambre de pression 15 est maintenue élevée tandis que la pression du fluide dans la seconde chambre de pression 16 est maintenue basse et par suite la couronne est maintenue à sa position la plus à gauche Quand le moteur est arrêté, la couronne est maintenue à sa position la plus à gauche par le ressort 17 En effet, la position la plus à gauche de la couronne correspond essentiellement à une position initiale à laquelle la distribution est amorcée et la distribution de la soupape est établie à une distribution prédéterminée de référence, requise à un état de faible
charge du moteur.
1 1 Alternativement, la figure 1 B montre un second état de la soupape 18 o le tambour est placé à sa position la plus à gauche A la position la plus à gauche de la soupape à tambour, le fluide de travail sous pression est fourni par la pompe à huile 21 et la galerie principale d'huile 22, le passage d'alimentation en huile 23 et le passage longitudinal d'huile 24 au passage cylindrique d'huile 26 de la soupape à tambour Le fluide de travail sous pression dans le passage d'huile 26 est subséquemment fourni par le passage d'huile 28 à la seconde chambre de pression 16 Par ailleurs, le fluide dans la première chambre 15 est drainé du passage d'huile 27 par un certain nombre de découpes 35 b dans l'organe de poussée 35, l'extrémité d'ouverture 29 a, le creux cylindrique 29 et l'ouverture radiale 30, vers le carter d'huile, dans cet ordre A la position la plus à gauche du tambour, la première section de soupape 18 b sert à bloquer la communication entre les passages d'huile 26 et 27 tandis que la seconde section de soupape 18 c sert à
établir la communication entre les passages 26 et 28.
Comme on peut le voir sur la figure 1 B, quand le tambour est maintenu à sa position la plus à gauche, la pression de fluide dans la première chambre 15 est maintenue basse tandis que la pression du fluide dans la seconde chambre 16 est maintenue élevée et par suite la couronne est
maintenue à sa position la plus à droite.
En se référant maintenant à la figure 2, l'organe de poussée 35 est formé d'une section cylindrique 35 a et d'une section de fond circulaire 35 c Un certain nombre de
découpes 35 b sont formées dans la section cylindrique 35 a.
La section de fond 35 b comprend une surface plate sous pression 35 d comme le montre les figures 1 A et 1 B. L'organe de poussée 35 est décalé de sa position la plus à droite montrée à la figure 1 A à sa position la plus à gauche montrée à la figure 1 B en réponse à une pression d'huile de commande produite par une soupape de commande de pression d'huile 20 La pression d'huile de commande est fournie par un passage 34 relié à la soupape de commande de pression 20 à la surface sous pression 35 b de l'organe de poussée 35 Dans le mode de réalisation préféré, le passage 34 comprend un perçage coaxial, percé le long de l'axe central de l'extrémité avant de l'arbre à cames 2, afin d'appliquer efficacement la pression d'huile de commande à la surface sous pression 35 d de l'organe de poussée Le passage d'huile de commande 34 comporte un passage d'alimentation en huile de commande qui est très proche du passage d'alimentation en huile de la soupape à tambour 18, percé dans la culasse 3 Le perçage coaxial et le passage d'alimentation en huile de commande communiquent l'un avec l'autre par un passage radial d'huile qui est formé dans l'arbre à cames 2 et un passage annulaire d'huile qui est défini par la section de gorge circonférentielle interne de l'organe d'appui 3 a et la section de gorge supérieure de la culasse 3, en conjonction avec la paroi circonférentielle externe de l'arbre à cames 2 L'agencement central du perçage coaxial incorporé dans le passage d'huile de commande 34 a pour résultat une grande réponse échelonnée en ce qui concerne une commande du changement de la soupape à tambour 18 En effet, un dispositif 19 de commande de pression de fluide de travail pour la soupape à tambour 18 comprend la soupape de commande de pression de fluide 20, le passage
d'huile de commande 34 et l'organe de poussée 35.
Comme le montre la figure 1 A, la soupape de commande de pression de fluide 20 comprend de préférence une soupape électromagnétique à solénoïde ayant un corps cylindrique de soupape 36, une bobine d'excitation 37, un noyau magnétique 38, un piston 39 relié au noyau magnétique 38 et un tambour 41 enfermé coulissant dans un perçage 40 formé dans l'extrémité avant du corps de soupape 36 Comme on peut l'apprécier sur le dessin, l'extrémité avant de la soupape électromagnétique 20 forme une soupape à tambour à deux positions Pour cette raison, l'extrémité avant de la soupape 20 comporte un premier passage d'huile 42 relié à la galerie principale 22, un second passage d'huile 43 relié au passage d'huile de commande 34 et un passage de vidange d'huile 44 Le mouvement, axialement coulissant vers la gauche, du tambour 41 est restreint par une garniture annulaire 46 fixée à l'extrémité avant du corps 36 de la soupape par un moyen de retenue de ressort 45 Le tambour 41 est normalement sollicité vers la droite (en regardant les figures 1 A et 1 B) par un ressort de retour 48 tel qu'un ressort de compression Le tambour 41 est connecté à la tige de piston 39 Quand la bobine d'excitation 37 est activée, le tambour 41 est placé à sa position la plus à gauche contre la force de ressort créée par le ressort 48 selon le mouvement coulissant du noyau électromagnétique 38 et de la tige de piston 39, en regardant sur la figure 1 B Inversement, quand la bobine d'excitation 37 est désactivée, le tambour 41 est placé à sa position la plus à droite par la force de ressort créée par le ressort 48 en regardant sur la figure 1 A A la position la plus à droite du tambour 41 que l'on peut voir à la figure 1 A, la tambour 41 sert à bloquer la communication entre les premier et second passages d'huile 42 et 43 et de plus à établir la communication entre le second passage d'huile 43 et le passage de vidange 44 Par ailleurs, à la position la plus à gauche du tambour 41 que l'on peut voir à la figure 1 B, le tambour 41 sert à établir à la communication entre les premier et second passages d'huile 42 et 43 par un passage annulaire d'huile 47 défini par un creux annulaire du tambour 41 et le perçage 40 et de plus à bloquer la communication entre le second passage d'huile 43 et le passage de vidange 44 Le fonctionnement de la soupape électromagnétique 20 est commandé en réponse à un signal de commande produit par un contrôleur 49 traitant l'information d'entrée représentative de l'état de fonctionnement du moteur, laquelle information est reçue à travers un capteur de l'angle du vilebrequin (non représenté) qui surveille l'angle du vilebrequin du moteur et un débit mètre d'air (non représenté) prévu dans un passage d'admission de l'air en aval d'un filtre à air
(non représenté).
Dans le système de commande de distribution de soupape d'admission et/ou d'échappement pour des moteurs à combustion interne selon l'invention, il faut noter que la soupape à tambour 18 employée dans le manchon 4 n'est pas directement commandée par le moyen d'actionnement de commande de pression de fluide comme un moyen d'actionnement électromagnétique mais est commandée à distance par une pression d'huile de commande produite par une autre soupape de commande de pression d'huile, comme une soupape électromagnétique à deux voies, qui peut être placée en une position relativement libre De préférence, la soupape électromagnétique 20 peut être prévue dans la culasse 3 o le bloc-cylindre (non représenté) Par ailleurs, dans ce mode de réalisation, l'huile de lubrification du moteur à combustion interne sert de fluide de travail pour la soupape à tambour 18 et la
soupape électromagnétique à solénoïde 20.
Le système de commande de distribution pour moteurs à combustion interne selon l'invention fonctionne
comme suit.
Quand le moteur fonctionne sous une faible charge, le signal de commande du contrôleur 49 précédemment noté est à un état hors circuit, avec pour résultat que la soupape électromagnétique 20 est désactivée par le contrôleur Par conséquent, comme le montre la figure 1 A, la tige de piston 39 reste à sa position la plus interne et par suite, le tambour 41 est retenu par le ressort 48 à la position de vidange de l'huile,c'est-à-dire la position la plus à droite dans laquelle la pression d'huile de commande est détendue de la surface de mise sous pression 35 d de l'organe de poussée 35 de façon à être vidangée du passage d'huile de commande 34 à travers le second passage d'huile 43 et le passage de vidange 44, vers le carter d'huile Par suite, la soupape à tambour 18 est maintenue à sa position la plus à droite par le ressort de retour 33 Comme on l'a précédemment décrit en détail, la première chambre de pression 15 se trouve à une haute pression tandis que la seconde chambre de pression 16 devient basse avec pour résultat que la couronne est maintenue à sa position la plus à gauche Ainsi, l'angle relatif de phase entre le pignon la et l'arbre à cames est établi à un angle prédéterminé dans lequel un réglage de la soupape d'admission et/ou d'échappement relativement à l'angle du vilebrequin est amorcé Dans cette condition, le réglage de la fermeture de la soupape est en général retardé par rapport à la position du piston dans le cylindre, avec pour résultat une plus forte efficacité de charge du mélange air- carburant introduit par la soupape d'admission vers la chambre de combustion du fait de
l'inertie de la masse de fluide du mélange introduit.
Inversement, quand l'état de fonctionnement du moteur passe d'une faible charge à une forte charge, le signal de commande produit par le contrôleur est émis vers la bobine d'excitation 37 de la soupape électromagnétique 20, avec pour résultat que la soupape électromagnétique 20 est activée par le contrôleur Par conséquent, comme le montre la figure 1 B, la tige de piston 39 est déplacée à sa position la plus externe et par suite le tambour 41 est déplacé de sa position la plus à droite jusqu'à sa position la plus à gauche, contre la force de ressort produite par le ressort 48, avec pour résultat que la pression d'huile de commande est appliquée à la surface de mise sous pression 35 d de l'organe de poussée 35 par la pompe à huile 21 à travers le premier passage d'huile 42, le passage annulaire d'huile 47, le second passage d'huile 43 et le passage d'huile de commande 34 La soupape à tambour 18 est poussée par l'organe de poussée 35 et en conséquence se trouve à sa position la plus à gauche, contre la force de ressort créée par le ressort 33 Par suite, la première chambre de pression devient basse tandis que la seconde chambre de pression est haute avec pour résultat que la couronne est maintenue à sa position la plus à droite Ainsi, l'angle de phase entre le pignon la et l'arbre à cames change relativement pour un angle prédéterminé de phase qui correspond à un angle optimum de phase pendant les conditions de forte charge du moteur De cette manière, le réglage de l'ouverture des soupapes est avancé relativement à la position du piston avec pour résultat une haute efficacité de combustion, c'est-à-dire un couple élevé du moteur du fait de la forte efficacité
de charge du mélange-air-carburant.
Comme on peut le noter de ce qui précède, dans le mode de réalisation préféré, comme la pression du fluide de travail dans l'une des deux chambres de pression 15 et 16 est accrue de force et que celle du fluide dans l'autre chambre de pression est diminuée de force par la soupape à tambour à deux positions 18 commandée à distance en réponse à la pression d'huile de commande de la soupape à solénoïde 20, la position de la couronne peut être changée rapidement Cela garantit une réponse échelonnée importante de la commande de distribution de la soupape
d'admission et/ou d'échappement.
Claims (5)
1 Système de commande de distribution d'une soupape d'admission et/ou d'échappement pour un moteur à combustion interne, du type comprenant un organe formant couronne disposé entre un organe rotatif ayant une connexion menée avec un vilebrequin du moteur et un arbre à cames pour ajuster l'angle de phase entre ledit organe rotatif et ledit arbre à cames est un mécanisme d'entraînement prévu pour la commande motrice dudit organe formant couronne via une pression de fluide selon l'état lg de fonctionnement dudit moteur; caractérisé en ce que ledit mécanisme d'entraînement comporte: un premier circuit hydraulique pour créer un mouvement axial de ladite couronne dans une direction axiale dudit arbre à cames; un second circuit hydraulique pour créer l'autre mouvement axial de ladite couronne en direction axiale opposée dudit arbre à cames; un moyen de changement ( 18) disposé dans ledit arbre à cames pour passer sélectivement de l'un desdits premier et second circuits hydrauliques à l'autre; et un moyen de commande de pression de fluide ( 20) pour produire une pression de fluide de commande selon l'état de fonctionnement du moteur afin de commander le moyen de changement via ladite pression de fluide de
commande.
2 Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen précité de changement comporte une soupape à tiroir à deux positions ( 18) qui est disposée coaxialement dans l'extrémité avant dudit arbre à cames et qui est connectée aux premier et second circuits hydrauliques. 3 Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen de commande de pression de fluide comprend une soupape électromagnétique ( 20) qui est montée
sur une culasse de cylindre ou un bloc cylindre du moteur.
4 Système selon la revendication 3, caractérisé en ce que le moyen de commande de pression de fluide comprend un passage de fluide coaxial ( 34) qui est coaxialement percé à l'extrémité avant de l'arbre à cames afin d'appliquer ladite pression de fluide de commande en direction axiale centrale de ladite soupape à tiroir à
deux positions ( 18).
Système de commande de distribution d'une soupape d'admission et/ou d'échappement pour un moteur à combustion interne, du type comprenant un organe formant couronne disposé entre un organe rotatif ayant une connexion menée avec un vilebrequin du moteur et un arbre à cames pour ajuster l'angle de phase entre ledit organe rotatif et ledit arbre à cames est un mécanisme d'entraînement prévu pour la commande motrice de ladite couronne via la pression de fluide dépendant de l'état de fonctionnement du moteur; caractérisé en ce que le mécanisme d'entraînement comprend: un premier circuit hydraulique pour fournir un fluide de travail d'une source de pression d'huile mettant le fluide de travail sous pression à une première chambre de pression ( 15) définie à une extrémité de ladite couronne en conjonction avec ledit organe rotatif et ledit arbre à cames et pour provoquer l'échappement du fluide de travail d'une seconde chambre ( 16) définie à l'autre extrémité de ladite couronne ( 9) en conjonction avec ledit organe rotatif et ledit arbre à cames vers un carter d'huile dudit moteur; un second circuit hydraulique pour fournir le fluide de ladite source de pression d'huile à ladite seconde chambre ( 16) et pour l'échappement du fluide de ladite première chambre ( 15) audit carter d'huile; un moyen de changement ( 18) disposé dans ledit arbre à cames pour passer sélectivement de l'un des premier et second circuits hydrauliques à l'autre; et un moyen de commande de pression de fluide ( 20) pour produire une pression de fluide de commande selon l'état de fonctionnement du moteur pour la commande à distance du moyen de changement via la pression de fluide commande. 6 Système selon la revendication 5, caractérisé en ce que le moyen de changement ( 18) comporte une soupape à tiroir à deux positions qui est disposée coaxialement dans l'extrémité avant de l'arbre à cames et qui est
connectée aux premier et second circuits hydrauliques.
7 Système selon la revendication 6, caractérisé en ce que le moyen de commande de pression de fluide comprend une soupape électromagnétique ( 20) montée sur une
culasse de cylindre ou un bloc cylindre du moteur.
8 Système selon la revendication 7, caractérisé en ce que le moyen de commande de pression de fluide comprend un passage de fluide coaxial ( 34) qui est percé coaxialement à l'extrémité avant de l'arbre à cames afin d'appliquer la pression de fluide de commande en direction centrale axiale de ladite soupape à tambour à deux positions.
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