FR2461112A1 - Dispositif d'admission pour un moteur a combustion interne - Google Patents

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Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN DISPOSITIF D'ADMISSION POUR UN MOTEUR A COMBUSTION INTERNE. SELON L'INVENTION, IL COMPREND UN CORPS 44 DEFINISSANT UN PASSAGE D'ADMISSION 25 ET COMPORTANT UNE SOUPAPE D'ETRANGLEMENT 24; UNE BRIDE 26 S'ETENDANT VERS L'EXTERIEUR, FIXEE AU CORPS ET DISPOSEE EN AMONT DE LA SOUPAPE D'ETRANGLEMENT POUR DEFINIR UN ORIFICE D'ADMISSION DU PASSAGE D'ADMISSION; UN ORGANE 28 EN FORME DE SOUCOUPE FIXE A LA BRIDE EN RELATION ESPACEE AVEC ELLE POUR DEFINIR UN PASSAGE D'ADMISSION DE FORME ANNULAIRE; ET UN DEBITMETRE D'AIR COMPRENANT UNE GAINE 37, AGENCEE DE FACON QUE SA SORTIE 37A SOIT DISPOSEE A LA PARTIE DU PASSAGE D'ADMISSION DE FORME ANNULAIRE 29 AYANT LA PLUS PETITE AIRE EN SECTION TRANSVERSALE. L'INVENTION S'APPLIQUE NOTAMMENT A L'INDUSTRIE AUTOMOBILE.

Description

I La présente invention se rapporte à un dispositif d'admission pour un
moteur à combustion interne, et plus particulièrement à un dispositif d'admission comportant
un passage d'admission pourvu d'un débitmètre d'air.
En se référant aux figures 1 et 2, on décrira
ci-après un dispositif d'admission selon l'art antérieur.
Dans le cas d'un système à injection électronique de carburant (EFI), il est de pratique couranted contrôler la quantité de carburant pour chaque injection d'un injecteur 4 (soupape d'injection de carburant) par un circuit de contrôle en réponse à un signal de détection produit par un débitmètre d'air (capteur d'écoulement d'air) 3, comme un débitmètre d'air du type à tourbillons de Karman ou un débitmètre d'air du type à fil chaud, monté dans un passage d'admission 2 en amont d'une soupape
d'étranglement 1, pour contrôler le rapport air/carburant.
L'air passant par un filtre à air 5 passe par un redresseur
7 en nid d'abeille placé à la gaine d'entrée 6 du débit-
mètre d'air, puis passe par un générateur de touibillons de Karman 3a pour produire des tourbillons régulés. Avec un capteur du type à fil chaud incorporé dans le.générateur de tourbillons 3a, la fréquence de production augmente propotionnellement à la vitesse de l'air et elle est détectée et appliquée au circuit de contrôle en tant que signal détecté. L'air passant par le générateur de tourbillons 3a s'écoule à travers un redresseur en nid d'abeille 8 dans la gaine de sortie du débitmètre et dans une chambre de combustion 10 du moteur par la soupape d'étranglement 1, l'injecteur 4 et la soupape d'admission 9. Un microprocesseur 11 et une plaque formant chicane 12
pour la vaporisation du carburant sont également représentés.
La gaine 6 du débitmètre d'air comprend un tube de section rectangulaire pour stabiliser lestourbillons. Cela nécessite de prévoir deux adapteurs cylindriques 13 et 14 fixés aux extrémités de la gaine 6, pour permettre une connexion avec le filtre à air 5 au moyen d'une gaine en caoutchouc et avec un corps 17 d'étranglement par une gaine en
caoutchouc 16.
Le dispositif d'admission traditionnel ci-dessus décrit, o il faut utiliser diverses sortes de joints comme les adapteurs 13, 14, présente des inconvénients parce que les tuyauteries sont compliquées, ce qui le rend encombrant et augmente son prix. Si, comme sur la figure 2, on emploie un système EFI du type à injection en un seul point (SPI), n'utilisant qu'un seul injecteur 4 pour fournir du carburant à toutes les chambres de combustion, malgré la demande que le système total soit aussi compact qu'un carburateur traditionnel, un tel agencement provoque une augmentation non souhaitable de
la hauteur totale du moteur.
Selon la présente invention, on prévoit un dispositif d'admission pourun moteur à combustion interne comprenant une bride s'étendant vers l'extérieur attachée à un corps d'étranglement, un organe en forme de soucoupe attaché à la bride s'étendant vers l'extérieur en relation espacée pour définir entre eux un passage d'admission de forme annulaire. Un débitmètre d'air est agencé dans le passage d'admission de façon que la sortie soit disposée à la partie du passage d'admission de forme annulaire ayant la plus petite aire en section transversale o la vitesse de l'écoulement d'air est au maximum. Une dépression est créée à l'emplacement de la sortie du débitmètre d'air, avec pour résultat que la vitesse d'écoulement dans la gaine est égale à celle à la section du passage d'admission ayant la plus petite aire. Ainsi, cet agencement permet la détection de la vitesse d'écoulement en un point proche de la gorge du carburateur en mesurant l'écoulement à travers
une section uniforme du passage annulaire.
La présente invention a par conséquent pour objet un passage d'admission de forme annulaire défini par une bride s'étendant vers l'extérieur et un organe en forme de soucoupe agencé en relation espacée au-dessus d'elle, et en agençant la sortie d'une gaine d'un débitmètre d'air à la plus petite aire ou surface du passage de forme annulaire. 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 auxÈbssins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention, et dans lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un dispositif d'admission selon l'art antérieur; la figure 2 est une vue en coupe longitudinale d'un second dispositif d'admission selon l'art antérieur; - la figure 3 est une vue de dessus, partiellement en coupe, illustrant un mode de réalisation préféré d'un dispositif d'admission selon la présente invention; - la figure 4 est une coupe longitudinale faite suivant la ligne A-A de la figure 3; et - la figure 5 est une coupe faite suivant la ligne
B-B de la figure 3.
En se référant aux figures 3 à 5, le repère 21 désigne un régulateur de pression, le repère 22 un régulateur d'air, le repère 40 un arrête-flamme pour protéger un capteur 38 du retour de flamme et pour redresser l'air d'admission. En amont d'une soupape d'étranglement 24 dans un passage d'admission 25 est formée une bride 26 (adaptateur de gaine) définissant un orifice d'admission de l'air s'étendant horizontalement et vers l'extérieur, ainsi qu'un organe en forme de soucoupe (capuchon) 28 espacé à une distance prédéterminée au-dessus de la bride par un pioe de support (organe de support) 27 de façon à couvrir cette dernière et à définir un passage d'admission 29 de forme annulaire. La bride 26 est intégralement fixée à un carburateur à tirage en bas au moyen de boulons de fixation 31 à l'extrémité supérieure d'un corps 30 de soupape d'étranglement, et le capuchon 28 y est monté par
des boulons 31a qui traversent chaque pilier de support 27.
Un élément formant filtre à air annulaire 32 est disposé pour entourer un côté amont du passage d'admission 29 de forme annulaire. Un capuchon 33 de filtre à air couvrant l'élément 32 et la bride 26 définissent un passage d'air reliant l'élément formant filtre à air et le passage
d'admission 29.
La plus petite aire en section transversale 29a du passage d'admission de forme annulaire 29 est placée à la partie du pourtour interne 43 de la bride 26 s'étendant vers l'extérieur. Dans le passage d'admission de forme annulaire 29 est radialement insérée une gaine tubulaire 37 ayant un débitmètre d'air. La gaine a une section transversale uniforme rectangulaire, avec une sortie 37a à la partie 43. La gaine 37 du débitmètre d'air comprend un capteur de l'écoulement d'air du type à tourbillons de Karman (ou capteur d'écoulement d'air du type à fil chaud) 38, et des redresseurs d'écoulement 39 et 40 sous forme d'éléments en nid d'abeille et agencés en amont
et en aval du capteur 38.
En fonctionnement, une partie de l'air traversant l'élément formant filtre à air 32 entre dans la gaine 37 du débitmètre d'air, traverse le redresseur d'écoulement 39 et le générateur de tourbillons de Karman 38a. Le capteur 38 détecte la fréquence des tourbillons pour produke un signal Il d'écoulement d'air appliqué à un circuit de commande électronique 41. Le circuit 41 calcule le temps pendant lequel l'injecteur 42 du type par tout ou rien du système SPI, en aval de la soupape d'étranglement 24,est mis en fonctionnement en réponse au signal d'écoulement d'air et au signal d'allumage du moteur I2 pour actionner l'injecteur pour admettre le mélange air/carburant ayant le bon rapport air/carburant
dans le moteur.
L'air passant par le générateur 38a s'écoule vers la sortie de gaine 37a par le redresseur d'écoulement en aval, et dans le moteur par la soupape d'étranglement 24. Comme la sortie 37a est disposée à la partie du passage d'admission de forme annulaire ayant la plus petite aire en section transversale quand la vitesse de l'écoulement d'air est maximum, la dépression résultante force la vitesse d'écoulement de l'air dans la gaine 37 à être égale à la vitesse d'écoulement à la partie de pourtour 43. Ainsi, le capteur d'écoulement (détecteur d'écoulement d'air) 38 disposé dans la gaine 37 détecte une vitesse égale à la vitesse à la partie 43, et la sortie Il du capteur d'écoulement peut être utilisée comme signal représentant l'air admis au moteur en tenant compte d'un facteur représentant le rapport des aires en section transversale de la gaine d'écoulement d'air et de la partie de pourtour. De cette façon, on peut utiliser un débitmètre dans un passage radial d'écoulement d'air pour obtenir une mesure précise de l'écoulement dans une gorge de
passage d'injecteur ou de carburateur.
Selon la présente invention, comme le passage 29 d'admission a la forme d'un passage annulaire, la hauteur totale peut être considérablement réduite en comparaison à un dispositif traditionnel employant l'adapteur 14 (figure 2).Par ailleurs, quand on emploie le capteur d'écoulement d'air 38 du type à tourbillons de Karman ou du type à fil chaud, bien qu'une distance considérable dans la direction d'écoulement soit nécessaire pour un redressement suffisant del'écoulementdtair, la présente invention permet de résoudre ce problème en agençant la gaine 37 du capteur d'écoulement d'air radialement dans le passage annulaire à l'intérieur du filtre à air, tout en maintenant la distance entre le corps 44 d'étranglement et le capuchon 33 du Eltre à air à un minimum, ce qui
facilite l'installation.
Ceux qui sont compétents en la matière noteront que la section transversale rectangulaire de la gaine 37 d'écoulement d'air produit des tourbillons réguliers de
Karman, ce qui améliore la détection de l'écoulement d'air.
La mise en place de la sortie de la gaine à l'emplacement de la vitesse maximum d'écoulement dans le passage d'admission 29 a pour résultat un écoulement dans l'appareil
de mesure qui s'approche de celui dans tout le passage.
De cette façon, l'écoulement dans l'appareil de mesure peut être mesuré avec précision pour réfléchir la vitesse réelle dans le passage d'admission 29. En plaçant le capuchon 33 proche de l'ouverture de la gorge pour définir le passage radial d'écoulement d'air, la hauteur totale
carburateur/filtre à air peut être réduite.
Bien que le mode de réalisation préféré ait été décrit en s'appliquant à une EFI du type SPI, la présente
invention peut s'appliquer à d'autres types de EFI.
Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans
le cadre de la protection comme revendiquée.
R E V E N D I C AT I 0 N S
1. Dispositif d'admission pour un moteur A combustion interne caractérisé en ce qu'il comprend: un corps d'étranglement (44) définissant un passage d'admission (25) et contenant une soupape d'étranglement
(24);
une bride s'étendant vers l'extérieur (26) fixée audit corps et disposée en amont de ladite soupape d'étranglement pour définir un orifice d'admission dudit passage d'admission; un organe en forme de soucoupe (28) fixé à ladite bride s'étendant vers l'extérieur en relation espacée avec elle pour définir un passage d'admission de forme annulaire (29); et un débitmètre d'air comprenant une gaine (37) agencée de façon qu'une sortie de ladite gaine soit disposée à la partie dudit passage d'admission de forme
annulaire ayant la plus petite aire en section transversale.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la gaine du débitmètre d'air précitée contient un capteur du type à tourbillons de Karman ou un capteur du type à fil chaud, ainsi qu'un redresseur amont (39) disposé dans ladite gaine en amont dudit capteur et un redresseur aval (40) disposé dans ladite gaine enaval
dudit capteur.
3. Dispositif selon l'une quelconque des revendica-
tions I ou 2, caractérisé en ce que la gaine du débitmètre
d'air précitée est disposée dans un filtre à air (32).
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