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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2516976A1
Family ID 1895055
Probable Assignee Ford Werke Ag
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title DISPOSITIF DE MODIFICATION DU MOMENT DE MANOEUVRE DES
SOUPAPES D'UN MOTEUR A COMBUSTION INTERNE EN FONCTION DE LA CHARGE ET
DE LA VITESSE DE ROTATION
Abstract
_________________________________________________________________
CE DISPOSITIF COMPREND DEUX ARBRES A CAMES 3 PORTANT CHACUN UN PIGNON
A DENTURE HELICOIDALE MOBILE 11 AXIALEMENT MAIS SOLIDAIRE EN ROTATION
DE CET ARBRE, ET EN PRISE AVEC UNE ROUE INTERMEDIAIRE A DENTURE
HELICOIDALE 23 BLOQUEE AXIALEMENT ET ENTRAINEE PAR LE VILEBREQUIN. CES
PIGNONS POUVANT ETRE DEPLACES AXIALEMENT PAR DES MOYENS DE COMMANDE.
LES PIGNONS 11 SONT RELIES A LEURS ARBRES A CAMES RESPECTIFS 3 PAR DES
CANNELURES 67 ET COMPORTENT DES GORGES INTERNES DE ROULEMENT 13 POUR
UN PALIER A BILLES RADIAL 14 DONT LA SECONDE GORGE 15 DE ROULEMENT EST
FORMEE DANS UN MANCHON 17 QUI EST MOBILE AXIALEMENT MAIS IMMOBILISE EN
ROTATION DANS UNE PARTIE 18 DU CARTER PAR L'INTERMEDIAIRE D'UNE
LIAISON A RAINURE ET CLAVETTE 19 ET QUI COMPORTE UN SEGMENT DE
CREMAILLERE 20 EN PRISE AVEC UN PIGNON DE COMMANDE 21 LUI-MEME
ENTRAINE PAR UN DISPOSITIF DE COMMANDE 22.
Description
_________________________________________________________________
i L'invention se rapporte a un dispositif pour modifier les moments de
manoeuvre des soupapes des moteurs a combus- tion interne en fonction
de la charge et de la vitesse de ro- tation, qui comprend deux arbres
a cames portant chacun un pignon a denture helicoidale mobile
axialement mais solidai- re en rotation, et en prise avec une roue
intermediaire a denture helicoidale, fixe en translation axiale, mais
entrat- nee par le vilebrequin, les pignons pouvant Atre deplaces
axialement par l'intermediaire de moyens de commande.
On connatt deja, par le brevet DE-PS 10 94 040, un premier dispositif
dans lequel le deplacement axial d'un pi- gnon a denture helicoidale
fixe sur l'arbre a cames, et en prise avec une roue intermediaire a
denture oblique, entrai- nee par le vilebrequin, est utilise pour
obtenir une modifi- cation de la position angulaire de l'arbre a cames
par rap- port au vilebrequin.
La demande de brevet DE-OS 24 56 752 decrit egalement un dispositif du
type indique ci-dessus Ce dispositif com- porte deux arbres a cames
munis chacun d'un pignon a denture helicoudale, mobile en translation
axiale mais immobilise en rotation, les pignons etant tous les deux en
prise avec une roue intermediaire a denture helicoidale, bloquee
axialement mais entrainee par le vilebrequin, et pouvant 9 tre
deplaces axialement par l'intermediaire de moyens de commande en fonc-
tion de la charge et de la vitesse de rotation du moteur a combustion
interne.
Les moyens de commande necessaires pour cela ne sont illustres et
mentionnes que de facon indicative et ne sont pas expliques plus
completement.
Dans la demande de brevet DE-OS 29 09 803 est decrit un autre
dispositif de ce genre mais ce dispositif comporte un piston annulaire
hydraulique qui est monte dans un carter place a une extremite de
l'arbre a cames et qui, par sa sur- face interieure, est mobile
axialement en ligne droite et guide sur l'arbre a cames tandis que sur
sa surface exte- rieure, il agit par l'intermediaire d'une liaison
helicoidale, sur un pignon a cha ne monte fixe axialement par rapport
a l'arbre a cames mais rotatif dans un plan radial.
Ce dispositif connu est de construction mecanique com- pliquee et co
Uteuse.
Le but de la presente invention est de realiser un dispositif tel que
celui decrit au debut de telle maniere qu'il possede des moyens de
commande simples du point de vue mecanique et munis d'une commande
fiable pour le deplacement axial des pignons a denture helicoidale sur
l'arbre a cames.
Dans ce but l'invention a pour objet un dispositif qui comprend deux
arbres a cames portant chacun un pignon a denture helicoidale monte
mobile axialement mais solidaire en rotation, et en prise avec une
roue intermediaire a den- ture helicoidale, montee fixe axialement
mais entrainee par le vilebrequin, les pignons pouvant etre deplaces
axialement par l'intermediaire de moyens de commande et dans lequel
cha- cun des pignons a denture helicoidale est relie a l'arbre a cames
correspondant par l'intermediaire d'une liaison a can- nelure multiple
et comporte sur la surface interieure de sa couronne dentee ou sur la
peripherie exterieure de son moyeu, une gorge de roulement pour un
palier a billes radial dont l'autre gorge de roulement est formee sur
la peripherie exterieure, ou, respectivement, a la surface interieure,
d'un manchon qui est guide en translation axiale mais immo- bilise en
rotation dans une partie du carter par l'interme- diaire d'une liaison
a rainure et clavette et comporte un segment de cremaillere qui est en
prise avec un pignon de commande, lequel peut 9 tre entraine de facon
reglable par l'intermediaire d'un dispositif de commande.
Suivant une autre caracteristique de l'invention, le dispositif de
commande est constitue par une roue a vis sans fin solidaire en
rotation de l'arbre du pignon d'actionne- ment et par une vis sans fin
qui est en prise avec cette roue et qui peut etre entrainee de facon
reglable par un moteur electrique.
Du fait que chacun des pignons a denture helicoidale est relie a
l'arbre a cames correspondant par l'intermediai- re d'une liaison a
cannelure multiple et comporte sur la face interieure de sa couronne
dentee ou sur la surface ex- terieure de son moyeu, une gorge de
roulement pour un palier a billes radial dont l'autre gorge de
roulement est formee sur la surface exterieure, ou, respectivement, a
la surface interieure, d'un manchon qui est mobile en translation
axia- le mais immobilise en rotation dans une partie du carter par
l'intermediaire d'une liaison a rainure et clavette et com- porte dans
une certaine zone un segment de cremaillere qui est en prise avec un
pignon de commande qui peut etre entrai- ne de facon reglable par
l'intermediaire d'un servo-disposi- tif, on peut utiliser pour le
moteur a combustion interne un dispositif de commande electromecanique
ou hydraulique avec une construction mecanique inchangee.
La possibilite d'utilisation d'un dispositif de com- mande
electro-mecanique decrite ne represente qu'une des nom- breuses
realisations possibles qui peuvent etre adaptees aux exigences de
chaque moteur a combustion interne.
Les caracteristiques et avantages de l'invention ap- para tront au
cours de la description qui va suivre, d'un mode de realisation
represente aux dessins annexes, et donne uniquement a titre d'exemple
Sur ces dessins: la Fig 1 est mne vue de face d'un dispositif des-
tine a faire varier les temps de manoeuvre des soupapes d'un moteur a
combustion interne en fonction de la charge et de la vitesse de
rotation, conforme a l'invention; la Fig 2 est une vue de dessus du
dispositif se- lon la Fig 1; la Fig 3 est une coupe suivant la ligne
III-III de la Fig 2, la position du servo-dispositif electro-mecanique
etant indiquee en traits mixtes.
Un dispositif pour faire varier les instants de ma- noeuvre des
soupapes d'un moteur a combustion interne en fonction de la charge et
de la vitesse de rotation est monte dans la culasse 1 du moteur Deux
arbres a cames 2 et 3 sont montes rotatifs mais immobilises en
translation axiale, de la facon habituelle dans la culasse 1 Les
arbres a cames 2 et 3 sont munis a l'une de leurs extremites, 4 et 5,
d'une cannelure multiple 6 sur laquelle est monte coulissant l'a-
lesage 8, 9, muni d'une cannelure multiple 7 correspondante, dtunl
pignon a denture helicoldale 10, 11.
Ainsi qu'on peut le voir en particulier sur la Fig 3, il est prevu sur
la surface interieure 12 de la couronne den- tee de chaque pignon 10,
Il une gorge de roulement pour un palier a billes radial 14 dont
l'autre gorge de roulement 15 est formee dans la surface exterieure 16
d'un manchon 17 Le manchon 17 es t guide en translation axiale mais
immobilise en rotation dans une partie 18 de la culasse 1, au moyen
dtu- ne liaison a rainure et clavette 19 et comporte un segment - de
cremaillere dans une certaine zone Sur ce segment de cre- maillere 20
engrene un pignon de commande 21 qui peut etre loge dans la partie 18
et qui est relie pour son entraine- ment a un dispositif de commande a
moteur electrique 22.
Les pignons a denture helicoidale 10 et ll sont ici en prise avec des
roues intermediaires 23 immobilisees axia- lement qui sont entra nees
par l'intermediaire d'une roue dentee 24, laquelle est entrainee par
le vilebrequin du mo- teur par l'intermediaire d'une roue a chatne 25
et d'une cha ne 26.
Le dispositif de commande electro-mecanique 22 est constitue de
preference par une roue a vis sans fin 27 qui est solidaire en
rotation de l'arbre du pignon de commande 21 et qui est en prise avec
une vis sans fin 28 qui peut etre entra nee de facon reglable par un
moteur electrique 29.
La commande du moteur electrique 29 peut etre assu- ree d'une facon
connue par l'intermediaire d'un dispositif de commande electronique
qui emet des impulsions de commande dont le sens et la duree sont
determines en fonction de la charge et de la vitesse de rotation du
moteur ainsi que d'au- tres parametres du fonctionnement En
consequence, le mo- teur electrique 29 fait tourner la vis sans fin 28
d'un an- gle determine vers la gauche ou vers la droite, ce qui fait
tourner la roue a vis sans fin 27 de maniere correspondante.
Une rotation de cette roue 27 provoque, par l'intermediaire du pignon
de commande 21 relie a cette roue, une translation axiale du manchon
17 et, par l'intermediaire du palier a bil- les radial 14, un
deplacement axial du pignon a denture he- licoidale 10 ou 11
correspondant.
Naturellement, chacun des pignons a denture helico:- dale 10 et 11 qui
sont respectivement affectees aux deux ar- bres a cames 2 et 3, peut 9
tre commande separement par l'in- termediaire de son propre dispositif
22 ou 22 t, pour obtenir la variation desiree du recouvrement des
temps de manoeuvre des soupapes d'admission et d'echappement du moteur
a com- bustion interne.
Naturellement, on peut egalement utiliser a la place du dispositif de
commande electro-mecanique precite, d'au- tres formes de dispositifs
tels que des dispositifs electro- magnetiques, pneumatiques ou
hydrauliques, pourvu qu'ils puissent etre commandes de facon
suffisamment precise.
De m Ame les positions relatives du manchon 17 et du pignon 10 ou 11
pourraient etre inversees, le palier 14 etant alors monte dans des
gorges de la surface interne du manchon et de la surface exterieure du
moyeu du pignon.
Claims
_________________________________________________________________
R E V E N D I C A T I O N S
1 Dispositif de modification du moment de manoeuvre des soupapes des
moteurs a combustion interne en fonction de la charge et de la vitesse
de rotation, qui comprend deux arbres a cames portant chacun un pignon
a denture helicoida- le monte mobile axialement mais solidaire en
rotation, et en prise avec une roue intermediaire a denture
helicoidale, mon- tee fixe axialement mais entrainee par le
vilebrequin, les pignons pouvant etre deplaces axialement par
l'intermediai- re de moyens de commande, ce dispositif etant
caracterise en ce que chacun des pignons a denture helicoidale (10,
11) est relie a l'arbre a cames correspondant (2 ou 3) par l'inter-
mediaire d'une liaison a cannelure multiple (6/7) et compor- te sur la
surface interieure (12) de sa couronne dentee ou sur la surface
exterieure de son moyeu, une gorge de roule- ment (13) pour un palier
a billes radial (14) dont l'autre gorge de roulement (15) est formee
dans la surface exterieu- re, ou, respectivement, dans la surface
interieure, dfun man- chon (17) qui est guide en translation axiale
mais immobili- se en rotation dans une partie (18) du carter par
l'interme- diaire d'une liaison a rainure et clavette (19) et comporte
un segment de cremaillere (20) qui est en prise avec un pi- gnon de
commande (21) qui peut etre entratne de facon regla- ble par
l'intermediaire d'un dispositif de commande (22).
2 Dispositif suivant la revendication 1, caracteri- se en ce que le
dispositif de commande (22) est constitue par une roue a vis sans fin
(27) montee solidairement en ro- tation sur l'arbre du pignon de
commande (21) et par une vis sans fin (28) qui est en prise avec cette
roue, et peut etre entrainee de facon reglable par un moteur
electrique (29).
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