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DANS
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Est-a
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Physical
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13 d
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25124 W
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12 g
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127,12 g
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Molecule
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DES
(2)
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12 f
(1)
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2512493A1
Family ID 1859103
Probable Assignee Honda Giken Kogyo Kk
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title MOTEUR A COMBUSTION INTERNE
Abstract
_________________________________________________________________
A. MOTEUR A COMBUSTION INTERNE COMPORTANT UN PISTON COULISSANT DANS UN
CYLINDRE 11, DES SOUPAPES D'ADMISSION 12 12A ET D'ECHAPPEMENT 13, 13A
COMMUNIQUANT AVEC LE CYLINDRE 11.
B. LE MOTEUR EST POURVU DE MOYENS POUR MAINTENIR FERMEES UN CERTAIN
NOMBRE DE SOUPAPES D'ECHAPPEMENT 13, 13A EN REPONSE A DES CONDITIONS
DE FONCTIONNEMENT PREDETERMINEES DU MOTEUR, DE PREFERENCE UNE
DIMINUTION DE LA VITESSE DU MOTEUR AU-DESSOUS D'UNE VALEUR DONNEE.
C. CE DISPOSITIF PRESENTE L'AVANTAGE DE MAINTENIR LA PUISSANCE DE
SORTIE DU MOTEUR A BASSE VITESSE.
Description
_________________________________________________________________
La, presente inventionest relative aux moteurs a combustion interne,
et
elle concerne plus particulierement un dispositif de commande des
soupapes d'admission et d'echappement d'un moteur a combustion interne
a quatre temps, comportant au moins une soupape d'admission et
plusieurs soupapes d'echappement pour le
cylindre ou pour chaque cylindre.
Dans les moteurs a combustion interne a quatre temps il est connu
qu'en allongeant le temps de chevauchement des soupapes, c'est-a-dire
le temps durant
lequel une soupape d'admission et une soupape d'echappe-
ment sont ouvertes simultanement, on utilise un effet
d'inertie admission-echappement pour obtenir une puis-
sance de sortie plus elevee Cet effet d'inertie est
obtenu de facon satisfaisante dans la plage de fonction-
nement du moteur a vitesse elevee mais, dans la plage de
fonctionnement a basse vitesse ou sous faible charge, il n'est pas
possible d'imprimer a l'ecoulement du melange une vitesse appropriee,
en raison du fait que la quantite absolue de melange a l'admission est
reduite En
consequence, le courant de circulation des gaz d'echap-
pement se developpe, ce qui provoque une deterioration
de la combustion qui peut avoir pour resultat une dimi-
nution de la puissance de sortie a basse vitesse.
Le moteur a combustion interne vise par l'invention comporte un piston
monte coulissant dans un cylindre, au moins une soupape d'admission et
plusieurs
soupapes d'echappement qui communiquent avec le cylindre.
Suivant l'invention, le moteur comprend des moyens pour
ouvrir et fermer lesdites soupapes et des moyens d'in-
hibition pour maintenir un nombre de soupapes d'echap-
pement inferieur a leur nombre total en position de fermeture, en
reponse a des conditions predeterminees
de fonctionnement du moteur.
De preference lesdites conditions de -2-
fonctionnement predeterminees consistezt e A une dimi-
nution, de la vitesse du moteur au-dessous d'un niveau predetermine.
Le moteur peut comprendre des moyens ik 5 d'inhibition ou mise hors
d'action pour maintenir au moins l'une desdites soupapes d'admission
en position de fermeture en conjugaison avec la mise hors d'action de
ladite ou- desdites soupapes d'echappement Lorsqu'une soupape
d'admission mise hors d'action et une soupape d'echappement mise hors
d'action sont disposees face a face, le melange s'ecoule lorsqu'elles
sont maintenues en position de fermeture, et ceci est susceptible de
produire un courant devie indesirable dans la chambre de combustion De
preference par consequent lesdites soupapes d'admission et
d'echappement qui sont mises hors d'action en conjugaison sont
decalees l'une par
rapport a l'autre.
D'autres caracteristiques et avantages
de l'invention apparaitront au cours de la description
qui va suivre faite en se referant aux-dessins annexes donnes
uniquement a titre d'exemples non limitatifs et dans lesquels: la Fig
1 est une vue schematique en perspective montrant un premier mode de
realisation de l'invention; la Fig 2 est une vue en elevation et en
coupe avec arrachement partiel; la Fig 3 est une vue schematique en
plan de dessus; la Fig 4 est une vue en perspective analogue a celle
de la Fig 1 mais montrant un mecanisme analogue pour une soupape
d'admission; la Fig 5 est une vue en elevation et en coupe avec
arrachement partiel correspondant a la Fig 4; la Fig 6 est une vue en
elevation laterale -3- et en coupe d'une variante; la Fig 7 est une
vue schematique d'une autre variante; la Fig 8 est un diagramme
montrant la caracteristique de sortie lorsque les moyens de commande
sont en action et hors d'action; la Fig 9 est un diagramme montrant
les caracteristiques de fonctionnement; la Fig 10 est une vue
schematique en plan d'un moteur comportant un cylindre oblong pourvu
de deux paires de soupapes d'admission et de deux paires de soupapes
d'echappement; la Fig 11 est une vue schematique en plan montrant une
variante d'un cylindre comportant deux soupapes d'admission et deux
soupapes d'echappement; la Fig 12 est une vue schematique en plan d'un
cylindre comportant trois soupapes d'admission et deux soupapes
d'echappements et les Fig 13 a 18 sont des vues schematiques en plan
de cylindres oblongs comportant differents agencements de soupapes
d'admission et de soupapes d'echappement. En se referant aux Fig 1 a
3, on voit que le moteur a combustion interne designe dans son
ensemble par la reference 10 comporte un ou plusieurs cylindres 11
pourvus chacun de deux soupapes d'admission
12 et 12 a et de deux soupapes d'echappement 13 et 13 a.
Les soupapes d'admission commandent l'admission d'un
melange d'air et de combustible a travers les tubulures.
d'admission 14 dans le cylindre 11 D'une facon
analogue, les soupapes d'echappement commandent l'eva-
cuation des gaz d'echappement du cylindre 11 par l'inter-
mediaire des tubulures d'echappement 15 Un culbuteur 17 est prevu pour
la soupape d'echappement 13 Un lobe de came 21 prevu sur un arbre a
cames rotatif 19 est en -4-
contact avec une surface superieure du culbuteur 17.
Des ressorts 23 ferment les soupapes d'echappement
13 et 13 a.
Suivant l'invention, il est prevu des moyens de commande pour inhiber
l'ouverture de l'une des soupapes d'echappement Comme represente a la
Fig 2, le culbuteur 17 comporte un point d'appui constitue par une
coupelle 24 qui est en contact avec un lossage arrondi 25 d'un piston
26 monte coulissant dans une chambre 27 Un ressort 28 relativement
faible agit dans la direction voulue pour maintenir le piston 26 en
contact avec une butee annulaire 29 Une bougie 30 d'allumage par
etincelles est prevue au centre du
cylindre 11.
Un piston hydraulique 31 est dispose de facon etanche de maniere a
effectuer un mouvement de coulissement axial dans la chambre 27 et
recoit du fluide hydraulique par un conduit d'alimentation 32 par
l'intermediaire d'un clapet de retenue 33 Une soupape
de commande 34 est actionnee par un electro-aimant 35.
Lorsque l'electro-aimant 35 est excite par un courant electrique pour
fermer la soupape de commande 34, la pression hydraulique provenant du
passage d'alimentation 32 entraine le piston hydraulique 31 dans la
direction voulue pour comprimer le faible ressort 28 et pour amener un
epaulement annulaire 36 de ce piston en contact avec l'extremite
inferieure de la jupe 37 du piston 26,
empechant ainsi un deplacement du bossage 25 En conse-
quence, lorsque le lobe de came 21 se deplace pour en-
foncer le culbuteur 17, la soupape d'echappement 12 est deplacee en
position d'ouverture a l'encontre de l'action du ressort 23 Cependant,
lorsque 1 'electro-aimant 35 est actionne pour deplacer la soupape de
commande 34 dans sa position d'ouverture, du fluide hydraulique se
trouvant dans le piston 31 et en aval du clapet 33 est evacue a
25124 W 3
-5- travers la soupape de commande ouverte 34 dans un conduit 38
d'evacuation Lorsque le lobe de cane 18 enfonce a nouveau le culbuteur
16, le piston 26 se deplace vers le bas pour comprimer le faible
ressort 28 et pour evacuer du fluide hydraulique a travers la soupape
de commande 34 ouverte, le ressort 23 maintenant la soupape
d'echappement
13 en position de fermeture.
Comme represente aux Fig 4 et 5, un double du mecanisme peut etre
prevu pour commander le fonctionnement du culbuteur 16 pour actionner
la soupape d'admission 12 Une extremite du culbuteur 16 actionne la
soupape d'admission 12 et son autre extremite 39 agit contre un piston
41 Le piston 41 est pourvu d'un mecanisme analogue comme represente
par les organes portant les memes references qu'aux Fig 1 et 2, afin
d'empecher l'ouverture de la soupape d'admission 12.
En consequence, lorsque la soupape 34 commandee par un electro-aimant
est fermee, la soupape d'admission 12 est ouverte et est fermee a
l'encontre de l'action du ressort 22 au moyen du lobe de came rotatif
18 Lorsque la soupape de commande 34 est en position d'ouverture,
la soupape d'admission 12 reste en position de fermeture.
La soupape d'admission 12 a et la soupape d'echappement 13 a sont
actionnees par les arbres a cames de la facon classique et ne
comportent pas de mecanisme de commande comme represente aux Fig 2 et
5 Seule s les deux soupapes 12 a et 13 a fonctionnent lorsque le
moteur tourne a une vitesse relativement faible Les quatre soupapes
representees aux Fig 1 a 5 fonctionnent lorsque le moteur tourne a une
vitesse relativement elevee. Le debit de l'air d'admission dans le
moteur est utilise comme signal de detection pour.
determiner si les soupapes agissent toutes les quatre
ou si seulement un petit -nombre de soupapes fonctionnent.
6 - Un debitmwtre 42 est dispose dans un conduit d'admission 44 du
moteur et sa position angulaire est utilisee pour commander le
fonctionnement de l'electro-aimant 35 par l'intermediaire d'un
dispositif de commande 43 Si on le desire, l'une ou l'autre de ces
commandes peut etre
utilisee independamment.
La variante du dispositif de commande representee a la Fig 6 utilise
un culbuteur 45 qui est
relie par un axe d'articulation 46 a un piston coulis-
sant 47 Une extremite 48 du culbuteur 45 est en contact avec le lobe
de came 49 et l'autre extremite 51 de ce culbuteur est reliee de facon
a actionner la soupape 52 a l'encontre de l'action d'un ressor-t 53
Lorsque l'electro-aimant 57 est actionne pour ouvrir la soupape de
commande 55, une pression hydraulique a l'interieur du piston
hydraulique 56 est mise a l'echappement, et
ensuite les oscillations du culbuteur 45 servent seule-
ment a deplacer le piston 47 en avant et en arriere a l'encontre de
l'action du faible ressort 54, et la soupape 52 reste en position de
fermeture Cet agencement peut etre utilise pour l'une ou l'autre des
soupapes d'admission ou l'une ou l'autre des soupapes d'echappement
du cylindre du moteur.
Dans la variante representee a la Fig 7, l'admission d'air est
detectee par 1-e signal d'un capteur d'ouverture 58 pour detecter le
degre d'ouverture du papillon des gaz 59 dispose dans le conduit
d'admission 61 du moteur, avec le signal de sortie d'un capteur 62 du
nombre de tours du moteur, qui compte les revolutions
du vilebrequin 63 de celui-ci.
En fonctionnement, lorsque le moteur est ralenti progressivement
jusqu'a un etat predetermine dans lequel son admission d'air est
relativement faible, cette condition est detectee par le debitmetre
d'air 42 ou par le capteur 58 d'ouverture et le capteur compte-tours
62, les signaux de ces capteurs agissant sur le dispositif de 7-
commande 43 Dans ce cas, la variation de la caracte-
ristique de sortie est telle que representee a la Fig 8, par exemple:
"a" sur le dessin montre la courbe de la caracteristique de sortie
lorsque le dispositif de commande 43 est inactif et que le nombre de
tours par minute du moteur n'est pas plus eleve que le point
d'intersection "c", "b" montre cette courbe lorsque le dispositif de
commande 43 est actif et que le nombre de tours par minute n'est
pas'superieur a celui indique par le point d'intersection "c" de la
courbe "a" et de la courbe "b" Les moyens de commande 43 commandent
alors l'ouverture des soupapes pour ameliorer la caracteristique de
sortie En outre lorsque le moteur fonctionne sous charge partielle, le
nombre de tours par minute au point d'intersection "c" est different,
bien que non represente, ameliorant de facon
analogue la caracteristique de sortie.
La Fig 9 montre des variations de la vitesse de rotation du moteur au
ralenti La courbe "d" montre le fonctionnement classique dans lequel
deux soupapes d'admission et deux soupapes d'echappement par cylindre
fonctionnent toutes de la facon classique La
courbe "e" montre la relation lorsque la soupape d'admis-
sion et la soupape d'echappement respective adjacente sont disposees
face a face et sont forcees au repos La courbe "f" montre la relation
lorsque les soupapes d'echappement et d'admission respectives,
decalees l'une de l'autre comme represente a la Fig 11, sont forcees
au repos, montrant ainsi que le ralenti, incluant la
plage de fonctionnement sous faible charge est stabilise.
A la Fig 10, le cylindre oblong 64 est pourvu de quatre soupapes
d'admission 12 b,12 c, 12 d et 12 e et est egalement pourvu de quatre
soupapes d'echappement 13 b, 13 c, 13 d et t 3 e Deux bougies 65
d'allumage par etincelles sont egalement prevues Les deux paires de
soupapes 12 b et 13 d sont representees hachurees au dessin afin
d'indiquer qu'elles peuvent, avoir ete rendues 8- inactives au moyen
du mecanisme deja decrit Les soupapes d'admission 12 c, 12 e et les
soupapes d'echappement 13 c, 13 e restent en fonctionnement au moyen
du mecanisme classique Pour des vitesses plus elevees du moteur, les
soupapes hachurees entrent egalement en action de sorte
que quatre soupapes d'admission et quatre soupapes d'e-
chappement sont toutes en action.
Aux Fig 11 a 18, les soupapes d'admission sont disposees sur le cote
de droite et les soupapes d'echappement sur le cote de gauche des
cylindres comme represente, avec une ou plusieurs bougies d'allumage
65 montees en position centrale sur une droite passant par
l'axe du cylindre.
A la Fig 12, les soupapes representees
hachurees sont celles qui peuvent etre rendues inactives.
On remarquera qu'il y a deux-de ces soupapes d'admission
12 f et 12 g et seulement une de ces soupapes d'echappement 13 f.
Les Fig 13 a 18 montrent des cylindres de section oblongue comportant
chacun quatre soupapes d'admission et quatre soupapes d'echappement et
dans lesquels les soupapes qui peuvent etre rendues inactives
ne sont pas couplees avec une autre soupape dans une dispo-
sition face a face, cette derniere soupape pouvant etre egalement
rendue inactive Dans chaque Figure, les
soupapes qui peuvent etre rendues inactives sont repre-
sentees hachurees L'agencement represente a la Fig 16 differe des
autres en ce que seulement deux des soupapes d'echappement peuvent
etre rendues inactives, et ces deux soupapes ont une section
d'ouverture plus grande que les deux autres soupapes d'echappement A
la Fig 17, les deux soupapes d'echappement qui peuvent etre rendues
inactives sont de meme dimension que les deux autres soupapes
d'echappement Les agencements de soupapes representes aux Fig 13 a 18
utilisent des soupapes dont les positions sont decalees mutuellement,
supprimant ainsi la generation d'un ecoulement devie dans la chambre
de combustion et ameliorant la generation, d'un tourbillon dans ladite
chambre L'effet obtenu est de favoriser un fonction-
nement stable au ralenti.
-
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS
1 Moteur a combustion interne comportant un piston coulissant dans un
cylindre ( 11), au moins une soupape d'admission ( 12, 12 a) et
plusieurs soupapes d'echappement ( 13, 13 a) communiquant avec le
cylindre ( 11), caracterise en ce qu'il comprend des moyens pour
ouvrir et fermer lesdites soupapes et des moyens ( 2 U,34,36) de mise
hors d'action pour maintenir un nombre de soupapes d'echappement
( 13,13 a) inferieur a leur fiatbre total en position de ferme-
ture en reponse a des conditions de fonctionnement predeter-
minees du moteur.
2 Moteur suivant la revendication 1, caracterise en ce que lesdites
conditions predeterminees de fonctionnement sont
constituees par une diminution de la vitesse du moteur au-
dessous d'une valeur predeterminee.
3 Moteur suivant l'une quelconque des revendications
1 et 2, caracterise en ce qu'il comprend deux soupapes d'admission (
12, 12 a) et deux soupapes d'echappement ( 13, 13 a) qui communiquent
avec ledit cylindre, ( 11) lesdits moyens de mise hors d'action
agissant sur l'une desdites soupapes
d'echappement.
4 Moteur suivant l'une -quelconque des revendications 1
et 2, caracterise en ce qu'il comprend quatre soupapes d'admission (
12 b, 12 c) et quatre soupapes d'echappement ( 13 b, 13 c) qui
communiquent avec le cylindre, lesdits moyens de mise hors d'action
agissant sur deux desdites soupapes d'echappement.
Moteur suivant l'une quelconque des revendications
precedentes, caracterise en ce qu'il comprend des moyens, ( 54,55,56)
de mise hors d'action pour maintenir au moins l'une desdites soupapes
d'admission en position de fermeture en conjugaison avec la mise hors
d'action de ladite ou
desdites soupapes d'echappement.
6 Moteur suivant la revendication 5, caracterise en ce que lesdites
soupapes d'admission ( 127,12 g) et d'echappement ( 13 f) qui sont
mises hors d'action en conjugaison, sont
decalees l'une par rapport a l'autre.
7 Moteur euivant l'une quelconque des revendications
precedentes, caracterise en ce que la ou chaque soupape qui est
actionnee par lesdits moyens de mise hors d'action est normalement
actionnee par un culbuteur ( 16, 17) en contact avec un lobe de came (
18, 21), le culbuteur compor- tant un point d'articulation ( 25, 26)
en contact avec un element ( 31, 56) fixe en place par une pression
hydraulique, lesdits moyens de mise hors d'action agissant pour
reduire ladite pression hydraulique pour permettre le deplacement
dudit element ( 31, 56) par ledit autre bras de culbuteur ( 16, 17) au
lieu de provoquer un mouvement d'ouverture de
ladite soupape.
8 Moteur suivant la revendication 7, caracterise en ce que le point
d'articulation ( 25, 26) est situe a une
extremite dudit culbuteur ( 16, 17).
9 Moteur suivant la revendication 7, caracterise en ce que le point
d'articulation ( 25, 26) est articule sur ledit element ( 31) en un
point situe entre les extremites
du culbuteur.
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