FR2949537A1 - Bougie de prechauffage integrant un capteur de force et deux membranes - Google Patents

Abstract

L'invention concerne une bougie de préchauffage comprenant un corps (2), un doigt (4) et un capteur de force (30), ledit corps comportant une zone de fixation (8) pour la fixation de la bougie dans un alésage d'une culasse d'un moteur à combustion interne, une première zone de liaison (16) au niveau de laquelle le doigt (4) est fixé au corps (2), une première membrane (18) entre cette première zone de liaison et la zone de fixation (8), une deuxième zone de liaison (34) au niveau de laquelle le doigt (4) est fixé au corps (2) et une deuxième membrane (36) entre cette deuxième zone de liaison et la zone de fixation (8), les deux membranes étant déformables élastiquement de telle sorte que chaque zone de liaison (16, 34) du corps est mobile et peut se déplacer longitudinalement par rapport à la zone de fixation (8) supposée fixe.

Description

La présente invention concerne une bougie de préchauffage intégrant un capteur de force pour la mesure de pressions au sein d'un cylindre d'un moteur à combustion interne. Dans un moteur à combustion interne, notamment un moteur de type Diesel, chaque cylindre comporte typiquement une bougie de préchauffage qui permet de réchauffer la chambre de combustion dudit cylindre, notamment au démarrage du moteur. Une telle bougie de préchauffage est disposée dans un alésage taraudé qui traverse la culasse du moteur. Elle comporte d'une part un corps pourvu d'un filetage externe apte à coopérer avec un taraudage ménagé dans l'alésage, et d'autre part un doigt destiné à s'étendre dans la chambre de combustion et dans lequel est logée une électrode de préchauffage. Il est connu d'intégrer un capteur de force dans une telle bougie de préchauffage. En effet, on a remarqué que la connaissance de la valeur de la pression à l'intérieur de chaque cylindre permettait de mieux contrôler le déroulement de la combustion au coeur du moteur. Cette information est notamment utilisée pour réguler l'injection de carburant dans chacun des cylindres. La consommation en carburant du moteur peut ainsi être optimisée. et les émissions polluantes réduites. Ce capteur peut être placé juste au-dessus du doigt de préchauffage de la bougie.

FR 2 884 299 propose une bougie de préchauffage comportant un corps tubulaire avec une tête de bougie et une zone de fixation pour sa fixation dans un alésage, un doigt monté dans le corps de bougie à l'extrémité opposée à la tête de bougie, et un capteur de force. Dans une telle bougie, le doigt est fixé au corps de bougie de manière à être solidaire de celui-ci dans une zone de liaison et le corps de bougie présente, entre sa zone de liaison avec le doigt et sa zone de fixation dans un alésage, une partie déformable élastiquement de telle sorte que ladite zone de liaison est mobile et peut se déplaces longitudinalement par rapport à la zone de fixation supposée fixe. Cette partie déformable élastiquement peut être obtenue par amincissement de matière (par rapport à la zone de fixation). Le capteur de force est quant à lui disposé entre d'une part un élément solidaire de la zone de liaison et d'autre part un élément fixe de la bougie. De cette manière, la partie déformable élastiquement agit comme une membrane qui dissocie le corps de bougie en deux parties, une partie fixe destinée à être montée dans la culasse et une partie mobile soumise à la pression régnant dans un cylindre du moteur. Cette membrane peut se déformer et la partie mobile se déplace longitudinalement. Ce mouvement, qui est une fonction de la pression dans le cylindre, est alors transmis au capteur de force qui peut ainsi donner une indication sur la pression exercée sur le doigt de la bougie. Le doigt, la membrane et le capteur de force, entre autres, forment ainsi un capteur de force. Le mouvement de la membrane n'est pas affecté par les contraintes régnant dans la culasse ou dans le reste du corps de bougie. Il en résulte que la mesure du capteur de force est indépendante de ces contraintes.

La bougie de préchauffage décrite dans FR 2 884 299 comprend un doigt chauffant en céramique. Un tel doigt présente une longueur standard de 35 mm et un diamètre externe de 3,3 mm, c'est-à-dire des dimensions réduites par rapport à un doigt chauffant métallique usuel, dont la longueur est de l'ordre de 50 mm et le diamètre externe est de 4 mm.

Les dimensions des doigts chauffants métalliques usuels semblent a priori incompatibles avec l'intégration d'un tel doigt métallique dans une bougie de préchauffage semblable à celle décrite dans FR 2 884 299 et ce, d'autant que la longueur du doigt s'étendant en saillie à l'intérieur de la chambre de combustion doit être limitée. En outre, les inventeurs ont établi que des phénomènes d'oscillation en flexion à des fréquences couvertes par la bande passante du capteur de force étaient à prévoir pour un doigt d'une telle longueur dans des conditions normales de fonctionnement ûet donc de vibrationû du moteur. Pour résoudre ces problèmes, il pourrait être envisagé de concevoir un nouveau doigt chauffant métallique, de longueur réduite; mais les coûts de conception et de fabrication de ce nouveau doigt, ainsi que la probable réduction de ses performances en termes de préchauffage, invitent à abandonner cette solution. L'invention vise à fournir une bougie de préchauffage à capteur de force intégré, qui offre les avantages de la bougie de préchauffage décrite dans FR 2 884 299 et qui soit de plus apte à recevoir un doigt chauffant métallique connu standard. Un autre objectif de l'invention est de proposer une bougie de préchauffage à capteur de force intégré offrant une fiabilité et/ou une précision et/ou une sensibilité accrue(s) en termes de mesure de la pression par rapport aux bougies connues. Dans toute la suite, la bougie de préchauffage selon l'invention est décrite dans une position dans laquelle elle présente une direction longitudinale sensiblement verticale et un doigt situé en partie basse. Les adjectifs supérieur et inférieur employés pour qualifier des éléments ou parties de cette bougie font référence à cette position d'observation. L'invention propose une bougie de préchauffage intégrant un capteur pour la mesure de pressions au sein d'une chambre de combustion d'un cylindre d'un moteur à combustion interne, comprenant un corps, un doigt monté dans le corps de façon à pouvoir s'étendre partiellement dans la chambre de combustion, et un capteur de force. Le corps comporte d'une part une zone, dite zone de fixation, pour la fixation de la bougie dans un alésage d'une culasse du moteur, et d'autre part une zone, dite zone de liaison, au niveau de laquelle le doigt est fixé au corps. Le corps comporte de plus, entre sa zone de liaison et sa zone de fixation, une partie, dite membrane, déformable élastiquement de telle sorte que la zone de liaison du corps est mobile et peut se déplacer longitudinalement par rapport à la zone de fixation supposée fixe. La bougie selon l'invention est caractérisée en ce que le corps comporte une deuxième zone de liaison au niveau de laquelle le doigt est fixé au corps et, entre cette deuxième zone de liaison et sa zone de fixation, une partie, dite deuxième membrane, déformable élastiquement de telle sorte que la deuxième zone de liaison est mobile et peut se déplacer longitudinalement par rapport à la zone de fixation supposée fixe. En 10 conséquence, la zone de liaison et la membrane définies au paragraphe précédent sont appelées première zone de liaison et première membrane. De par leur capacité à fléchir selon la direction longitudinale, les deux membranes permettent de transmettre au capteur de force les déplacements longitudinaux du doigt sous l'effet de la pression régnant dans la chambre de combustion. 15 La présence de deux membranes permet également de maintenir radialement le doigt en deux sections différentes de celui-ci. Ce double maintien a pour effet d'augmenter la fréquence propre de résonance en flexion du doigt et de l'éloigner ainsi de la bande passante du capteur de force. L'utilisation d'un doigt chauffant. métallique devient dès lors possible en dépit de sa grande longueur : le risque que la mesure du capteur de force soit 20 perturbée par une oscillation en flexion du doigt est écarté. L'invention autorise en particulier l'utilisation d'un doigt chauffant métallique standard de 50 mm de longueur avec un capteur de force usuel de bande passante comprise entre 0 et 5 kHz, la fréquence propre en flexion d'un tel doigt dépassant les 6 kHz grâce à la présence de la deuxième membrane. 25 De surcroît, la présence d'une deuxième membrane a également un effet positif face à la dilatation thermique du doigt chauffant métallique. Ce dernier et l'âme qui l'alimente se dilatent généralement plus vite que le corps de la bougie sous l'effet de la chaleur. Bien que déformable élastiquement selon la direction longitudinale, chaque membrane présente une certaine raideur selon cette direction qui tend à pousser le doigt 30 vers la chambre de combustion (et non vers l'extérieur du moteur) lorsque celui-ci se dilate. Cette raideur des membranes évite ainsi que le capteur ne se décharge et ne détecte une diminution significative de la contrainte qu'il subit suite à une dilatation du doigt métallique. La présence de deux membranes plutôt qu'une limite davantage les erreurs de mesure susceptibles de résulter de la dilatation du doigt sous l'effet de la 35 chaleur. On obtient alors un dispositif de mesure de pression particulièrement fiable et précis. 4 En outre, la présence d'une deuxième membrane augmente le flux de transfert de chaleur entre le doigt chauffant et le corps de la bougie (la chaleur étant ensuite évacuée par conduction dans la culasse), et permet d'éviter que le doigt ne surchauffe.

Avantageusement, au moins une portion de la zone de fixation du corps s'étendant entre les deux membranes est en un matériau rigide, tel qu'un acier trempé, apte à ne pas se déformer sous l'effet de contraintes générées par des déformations de la culasse. De la sorte, ces déformations ne sont pas transmises au doigt par l'intermédiaire de la deuxième membrane et ne sont pas susceptibles de fausser les mesures de pression. Avantageusement, les première et deuxième membranes sont espacées, selon la direction longitudinale, d'une distance comprise entre 5 mm et 30 mm. De façon usuelle, la zone de fixation du corps d'une bougie selon l'invention comprend de préférence, à son extrémité inférieure, une surface d'appui conique, dite surface d'étanchéité, destinée à venir en butée contre un siège conique ménagé dans l'alésage de la culasse en vue de fermer de façon étanche la chambre de combustion. Une excellente étanchéité est obtenue généralement par matage du siège conique de l'alésage. Avantageusement, la première membrane est formée à proximité de cette surface d'étanchéité. La première membrane a alors également pour fonction de fermer l'espace entre le corps et le doigt afin d'éviter toute accumulation de suie ou autres poussières dans cet espace. Dans une première forme de réalisation, la surface d'étanchéité se présente comme un épaulement chanfreiné réalisé sur une surface extérieure du corps dans le 25 prolongement immédiat de la membrane, au-dessus de celle-ci. Dans une deuxième forme de réalisation, la surface d'étanchéité est formée à l'extrémité libre d'une jupe annulaire qui entoure la première membrane ; elle s'étend donc en dessous de l'extrémité axiale supérieure de la première membrane ; elle s'étend même de préférence en dessous de la première membrane. Le fait de réaliser la surface 30 d'étanchéité à l'extrémité libre d'une jupe permet de mieux maîtriser les dimensions de cette surface. Cela permet également de décorréler et d'éloigner les fonctions d'étanchéité et de transmission de la pression remplies respectivement par la surface d'étanchéité et par la première membrane. La surface d'étanchéité s'étendant en dessous au moins d'une portion supérieure de la première membrane, il est possible de prévoir 35 une membrane dont le diamètre externe maximal est supérieur au diamètre interne de la surface d'étanchéité ou au diamètre interne de l'extrémité libre de la jupe. La première membrane selon l'invention présente ainsi avantageusement un diamètre externe maximal supérieur à celui de la membrane décrite dans FR 2 884 299. Cette augmentation du diamètre externe maximal de la première membrane contribue à éloigner la fréquence propre en flexion du doigt de la bande passante du capteur de force. Avantageusement, la deuxième membrane est formée en regard de l'extrémité supérieure du doigt. Avantageusement, chacune des première et deuxième membranes s'étend à la fois radialement et longitudinalement de façon à s'inscrire dans un cône ayant un angle inférieur à 50°, de préférence inférieur à 40°. L'expression "s'inscrire dans un cône ayant un angle inférieur à 5001 signifie ici que, en coupe longitudinale, la droite tangente 10 extérieurement en au moins deux points à la membrane forme avec l'axe longitudinal du corps un angle inférieur à 50°. Dotée d'une telle forme, chaque membrane exerce une résistance en flexion sur le doigt, qui permet d'augmenter plus encore la fréquence propre de résonance en flexion du doigt et de l'éloigner ainsi de la bande passante du capteur de force. 15 De préférence, chaque membrane non seulement s'inscrit dans un cône (exinscrit) d'angle inférieur à 50° mais de plus s'étend à l'extérieur d'un cône intérieur de même centre que le cône exinscrit et d'angle supérieur à 10°, voire supérieur ou égal à 20°. De préférence, les deux membranes sont identiques. 20 Avantageusement, au moins une, et de préférence chaque, membrane présente un profil en coupe longitudinale en forme de S comportant une inversion de courbure. En variante ou le cas échéant en combinaison, au moins une, et de préférence chaque, membrane est sensiblement conique. Il n'est cependant pas exclu de prévoir qu'au moins une ou que chaque membrane s'étende sensiblement dans un plan transversal c'est-à-dire orthogonal à l'axe du corps, à l'instar de la membrane divulguée par FR 2 884 299. Avantageusement, chacune des deux membranes présente une épaisseur comprise entre 0,2 mm et 0,5 mm, de préférence entre 0,2 mm et 0,3 mm. Le corps de la bougie selon l'invention peut éventuellement être constitué 30 d'une seule pièce, de préférence en acier trempé pour les raisons évoquées précédemment. En variante, le corps peut être constitué d'une pluralité de pièces fixées entre elles, de préférence par soudure au laser. Des exemples de réalisation du corps en plusieurs pièces sont fournis plus loin. 35 Avantageusement, le capteur de force est disposé entre, d'une part une pièce, dite interface, solidaire de la zone de fixation ûsupposée fixeû du corps, et d'autre part une pièce, dite pièce mobile, solidaire du doigt. De préférence, l'interface est agencée en dessous du capteur de force et immédiatement au-dessus de la deuxième membrane. La pièce mobile est agencée au-dessus du capteur de force et est fixée à une âme traversant le capteur de force et alimentant électriquement le doigt. L'invention s'étend à une bougie de préchauffage caractérisée en combinaison par tout ou partie des caractéristiques définies ci-dessus et ci-après. L'invention s'étend également à un moteur à combustion interne, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une bougie de préchauffage selon l'invention. D'autres détails et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, qui se réfère aux dessins schématiques annexés et porte sur des modes de réalisation préférentiels, fournis à titre d'exemples non limitatifs. Sur ces dessins - la figure 1 est une vue schématique de profil d'une bougie de préchauffage selon l'invention, la figure 2 est une vue partielle en coupe longitudinale de la bougie 15 de la figure la figure 3 est une représentation agrandie d'une partie de la figure 2, la figure 4 est une vue partielle en coupe longitudinale d'un autre mode de réalisation d'une bougie de préchauffage selon l'invention. 20 La bougie de préchauffage selon l'invention illustrée sur les figures 1 à 3 est destinée à être agencée dans un alésage ménagé dans une culasse d'un moteur à combustion interne. Cette bougie de préchauffage comprend de manière connue de l'homme du métier un corps 2, un doigt 4, une âme 6 et un capteur de force 30. Le corps 2 est de forme tubulaire et présente plusieurs segments 25 extérieurement cylindriques de section circulaire. À une première extrémité 10, appelée tête de bougie, le corps 2 présente une zone de préhension avec une face extérieure périphérique de section transversale hexagonale. Cette zone de préhension est utilisée pour le montage et démontage de la bougie de préchauffage dans l'alésage de la culasse, par vissage/dévissage. Pour réaliser ce montage, un filetage 12, adjacent à la tête de 30 bougie 10, est prévu sur le corps 2. Ce filetage est destiné à coopérer avec un taraudage complémentaire prévu dans l'alésage recevant la bougie, à proximité d'une face extérieure de la culasse. Il est également prévu de réaliser sur le corps 2 une surface conique 14 dite surface d'étanchéité. Cette surface d'étanchéité 14 vient coopérer avec un siège conique 35 réalisé dans l'alésage à proximité d'une face intérieure de la culasse délimitant la chambre de combustion. Cette surface d'étanchéité 14 du corps 2 assure, par ajustement 294953.7 de formes et éventuellement par matage du siège conique de la culasse, une excellente étanchéité entre la bougie de préchauffage et la culasse. La zone 8 du corps 2 qui s'étend entre le filetage 12 et la surface d'étanchéité 14 et inclut ces deux éléments est dite zone de fixation. Cette zone est une zone rigide ; elle est montée dans la culasse et on suppose qu'elle est fixe. Du côté opposé à la tête de bougie 10, le corps 2 de la bougie de préchauffage porte le doigt chauffant 4 de celle-ci. Ce doigt est destiné à prendre place dans une chambre de combustion du moteur. Il s'agit ici d'un doigt chauffant métallique standard, présentant une longueur L égale à 51 mm (voir figure 2). Ce type de doigt est 10 connu de l'homme du métier et n'est pas décrit plus en détail ici. Ce doigt 4 est alimenté en courant électrique par l'âme 6, dont une partie inférieure est encastrée dans le doigt 4. L'extrémité supérieure de l'âme 6 est par ailleurs connectée à un module (non représenté) intégrant une ligne d'alimentation électrique. Au niveau de la tête de bougie 10, une connexion (non représentée) est prévue afin de permettre de relier cette ligne 15 d'alimentation électrique à une source de courant électrique. Le module précité intègre également des moyens de transmission et de traitement du signal délivré par le capteur de force 30. L'extrémité 16 du corps 2 opposée à la tête de bougie 10, et qui porte le doigt 4, est appelée première zone de liaison. Cette première zone de liaison 16 se 20 présente sous la forme d'un manchon, cylindrique de section circulaire, dont le diamètre interne est adapté au diamètre externe du doigt 4. La fixation du doigt 4 sur la première zone de liaison 16 du corps est réalisée par exemple par interférence et soudure laser, de préférence sur toute la hauteur du manchon 16. D'autres techniques pourraient être utilisées ici pour fixer le doigt 4 à la première zone de liaison 16 du corps 2. Le doigt 4 est 25 agencé relativement à cette première zone de liaison 16 de façon à ce que la longueur en saillie t (voir figure 1) de la portion de doigt s'étendant en saillie de la surface d'étanchéité 14 et destinée à prendre place à l'intérieur de la chambre de combustion n'excède pas 31 mm. La première zone de liaison 16 du corps est raccordée à la zone de fixation 8 30 du corps par une partie 18 du corps déformable élastiquement, appelée première membrane. Cette première membrane 18 est une partie plus élastique que la zone de fixation 8, considérée comme rigide. La première membrane 18 prolonge la première zone de liaison 16 ; ces deux éléments sont formés dans une seule et même pièce, par emboutissage. 35 Le doigt chauffant 4 est porté par le corps 2 en une deuxième zone de liaison 34 dudit corps, identique à la première. Cette deuxième zone de liaison 34 est fixée au doigt 4 à proximité de l'extrémité supérieure 38 de ce dernier. Cette deuxième 8 zone de liaison 34 est prolongée par une deuxième membrane 36, qui entoure l'extrémité supérieure 38 du doigt 4. Cette deuxième membrane 36 relie la deuxième zone de liaison 34 à la zone de fixation 8 du corps. La deuxième membrane 36 est identique à la première membrane 18. Elle est en particulier déformable élastiquement et notamment apte à fléchir selon la direction longitudinale sous l'effet de la pression régnant dans la chambre de combustion dans des conditions normales de fonctionnement du moteur. En l'exemple illustré, chacune des membranes 18, 36 s'étend à la fois radialement et longitudinalement et s'inscrit dans un cône d'angle inférieur à 50°. L'angle évoqué ici s'entend de l'angle compris entre l'axe du corps 2 et la tangente extérieure à la 10 membrane dans tout plan longitudinal. De préférence, chaque membrane 18, 36 s'inscrit dans un cône d'angle inférieur à 400, par exemple de l'ordre de 36°. La forme choisie à la fois autorise le fléchissement de la membrane selon la direction longitudinale et confère à celle-ci une certaine rigidité en flexion. On observera que chaque membrane 18, 36 s'étend par ailleurs à l'extérieur 15 d'un cône de même centre que le cône exinscrit précédemment défini et dont l'angle est supérieur à 10°, en l'exemple de l'ordre de 20 En outre, chaque membrane 18, 36 illustrées présente un profil en forme de S, comportant successivement, du bas vers le haut : une première portion cylindrique dans le prolongement de la zone de liaison 16, 34, une deuxième portion concave semi- 20 torique de rayon de l'ordre de 0,5 mm, une troisième portion semi-torique de même rayon mais convexe, une quatrième portion cylindrique à la jonction avec la zone de fixation 8. A titre d'exemple, les zones de liaison 16 et 34 présentent un diamètre interne de 4 mm et un diamètre externe de 4,6 mm ; l'extrémité axiale supérieure des membranes 18 et 36 présente un diamètre externe de 6 mm ; les membranes 18 et 36 25 présentent une épaisseur comprise entre 0,2 mm et 0,5 mm (de préférence entre 0,2 mm et 0,3 mm). La présence de deux membranes 18, 36 permet d'augmenter la fréquence d'oscillation en flexion du doigt 4 et d'éviter ainsi un éventuel couplage de ce mode propre en flexion et du capteur de force 30. La forme particulière des membranes selon 30 l'invention contribue également à augmenter la fréquence propre en flexion du doigt. Dans le mode de réalisation illustré sur les figures 2 et 3, la surface d'étanchéité 14 est formée à l'extrémité libre d'une jupe 52 qui entoure la première membrane 18 et au moins une partie de la première zone de liaison 16. Dès lors, cette surface d'étanchéité 14 s'étend en dessous de la première membrane 18, ce qui permet 35 de disposer d'une première membrane 18 ayant un diamètre maximal externe (à son extrémité supérieure) supérieur au diamètre interne de la surface d'étanchéité et par conséquent supérieur à celui de la membrane divulguée par FR 2 884 299. Cette caractéristique facilite l'intégration d'un doigt chauffant métallique, dont le diamètre externe est supérieur à celui d'un doigt chauffant en céramique. Toutefois, la présence de la jupe 52 est optionnelle et il est possible de réaliser la surface d'étanchéité dans le prolongement de la première membrane 18 comme illustré sur la figure 4 et décrit plus loin. En outre, la membrane 18 selon l'invention dispose également d'une largeur (différence entre son plus grand rayon et son plus petit rayon) supérieure â celle de la membrane divulguée par FR 2 884 299. En effet, la largeur de la membrane de FR 2 884 299 est de l'ordre de 0,5 mm alors qu'elle peut être comprise entre 0,9 mm 10 et 1,3 mm pour une membrane (première ou deuxième) selon l'invention (la largeur des membranes illustrées sur les figures annexées est de l'ordre de 1 mm). Cette plus grande largeur participe également à l'augmentation de la fréquence propre en flexion du doigt, en ce qu'elle offre une plus grande latitude dans le choix de la forme et des dimensions de la membrane 18.

En l'exemple illustré, afin de pouvoir implanter dans le corps 2 une deuxième membrane 36 identique à la première membrane 18, la zone de fixation 8 du corps présente une épaisseur réduite en regard de la deuxième membrane 36 et de la deuxième zone de liaison 34. Un premier épaulement est ainsi ménagé dans une pièce 40 du corps 2 de façon à loger à l'intérieur de celle-ci la deuxième zone de liaison 34. Une réduction d'épaisseur supplémentaire est prévue au-dessus de cet épaulement, selon un profil en S suivant celui de la deuxième membrane 36. Comme précédemment expliqué, la zone de fixation 8 est une zone rigide et supposée fixe dans la culasse. Dans des conditions normales de fonctionnement du moteur, la pression régnant à l'intérieur du cylindre exerce sur le doigt 4 une force longitudinale dirigée vers la tête de bougie. Sous l'effet de cette force, les membranes 18 et 36 fléchissent et le doigt 4, de même que les zones de liaison 16 et 34 du corps, se déplacent longitudinalement. Pour chaque membrane 18, 36, on trouve ainsi d'un côté de la membrane une zone supposée fixe (zone de fixation 8) du corps 2, et de l'autre côté de la membrane une zone mobile (zone de liaison 16 ou 34) du corps 2.

Le déplacement de ces zones mobiles 16 et 34 est détecté par le capteur de force 30, qui est avantageusement un capteur piézo-électrique. A cette fin, le capteur de force 30 est disposé entre, d'une part une pièce 20, dite entretoise, solidaire de la zone de fixation 8 -supposée immobileû du corps 2, et d'autre part une pièce 32 solidaire du doigt 4 et des zones de liaison 16 et 34 (mobiles).

L'entretoise 20 est un élément tubulaire, dont la forme et les dimensions sont adaptées pour permettre d'une part de loger l'interface 20 à l'intérieur du corps 2 et d'autre part de laisser le passage à l'âme 6. Cette interface 20 prend place dans le corps 2 juste au-dessus de la deuxième membrane 36 (son extrémité inférieure est même engagée dans l'extrémité supérieure de ladite membrane). L'interface 20 est donc très proche du doigt 4. Le capteur de force 30 prend place sur l'interface 20. De façon classique, un élément électriquement isolant 24 est disposé entre l'interface 20 et le capteur de force 30. Ce capteur comprend un élément piézo-électrique 26 disposé entre deux éléments de contact 28 en matériau conducteur d'électricité. Chacun de ces éléments de contact 28 est muni d'une grille de connexion (connue généralement sous le nom anglais ''lead frame') surmoulée en forme de portion de cylindre. Ces grilles de connexion ne sont 10 pas représentées sur les dessins. On peut ici aussi prévoir des pattes de connexion plus classiques. Au-dessus du capteur de force 30 se trouve la pièce 32 mobile évoquée précédemment. II s'agit ici d'une bague. Cette dernière est isolée électriquement du capteur de force 30 par l'intermédiaire d'un élément électriquement isolant 24. La 15 bague 32 est soudée sur l'âme 6, par exemple par soudure au laser ; elle est ainsi solidaire du doigt 4. Au repos, lorsqu'aucune pression n'est exercée sur le doigt 4, le capteur de force 30 est sous contrainte. Lorsqu'une pression (dans la gamme de pressions de fonctionnement du moteur) est exercée sur le doigt 4, celui-ci, l'âme 6 et la bague 32 se 20 déplacent vers le haut et la contrainte au niveau du capteur de force diminue. Le capteur de force 30 mesure cette variation de contrainte. En l'exemple illustré, le corps 2 de la bougie de préchauffage est réalisé à partir d'une pluralité de pièces, fixées entre elles par soudure au laser par exemple. Une première pièce 48 tubulaire de section circulaire est utilisée pour réaliser, 25 par emboutissage, à la fois la première zone de liaison 16 et la première membrane 18. De façon analogue, la deuxième zone de liaison 34 et la deuxième membrane 36 sont formées dans une deuxième pièce 50. La fixation du doigt dans chaque zone de liaison est une opération délicate qu'il est plus aisée de réaliser en l'absence du reste du corps (à l'exception des membranes). 30 Une troisième pièce 46 tubulaire de section circulaire est ici utilisée pour constituer l'extrémité inférieure de la zone de fixation 8 du corps, dont la jupe 52. Cette troisième pièce est emboutie de façon à former une surface d'étanchéité 14 rentrant vers l'axe de la pièce. Une quatrième pièce 40 tubulaire, particulièrement rigide, est utilisée pour 35 réaliser la portion de corps s'étendant entre l'extrémité inférieure de la zone de fixation (troisième pièce 46) et une section du corps située légèrement au-dessus de la deuxième membrane 36, en regard de l'entretoise 20. Une cinquième pièce 42 est par ailleurs utilisée pour réaliser une portion du corps s'étendant au-dessus de cette quatrième pièce 40, c'est-à-dire au-dessus du doigta L'interface 20 comporte une collerette 44 qui vient s'encastrer dans des épaulements des pièces 40 et 42 du corps. Une telle configuration facilite le montage et la fixation de l'interface 20 dans le corps 2. Cette fixation est par exemple réalisée par soudure au laser. En variante, l'interface pourrait être cylindrique de section circulaire, et la portion du corps 2 correspondant aux pièces 40 et 42 pourrait être réalisée en une seule et même pièce.

La figure 4 illustre un autre mode de réalisation d'une bougie de préchauffage selon l'invention. Ce deuxième mode de réalisation se distingue du premier mode de réalisation précédemment décrit en ce qu'une partie inférieure de sa zone de fixation 108, sa première membrane 118 et sa première zone de liaison 116 sont formées dans une seule et même pièce 140. Au niveau de la zone de fixation 108, cette pièce 140 est rigide en raison de son épaisseur. A proximité de l'extrémité inférieure de la zone de fixation 108, ladite pièce 140 présente un épaulement et un diamètre externe réduit pour la réception d'une autre pièce 146 décrite ci-après. En dessous de cette portion de diamètre réduit, la pièce 140 s'amincie pour. former la première membrane 118. Cet amincissement de matière confère à la première membrane 118 l'élasticité nécessaire au fonctionnement du capteur de force. Le deuxième mode de réalisation se distingue également du premier en ce que sa surface d'étanchéité 114 s'étend dans le prolongement de la première membrane 118, au-dessus de cette dernière. En d'autres termes, la jupe 52 du premier mode de réalisation est ici omise. Ladite surface d'étanchéité 114 est formée dans la pièce 146 évoquée précédemment, laquelle pièce 146 vient s'emboîter sur l'extrémité inférieure de la pièce 140, autour de la portion de diamètre réduit de cette dernière. Les pièces 140 et 146 sont fixées entre elles par soudure au laser par exemple. L'invention peut faire l'objet de nombreuses variantes par rapport aux modes de réalisation illustrés.

Ainsi, par exemple, toutes les données numériques indiquées le sont uniquement à titre illustratif et non limitatif. En outre, les première et deuxième membranes reliant la zone de fixation 8 (ou 108) respectivement aux première et deuxième zones de liaison 16 (ou 116) et 34 pourraient être coniques, voire éventuellement planes.

Enfin, la présente invention peut aussi être mise en oeuvre avec un corps de bougie réalisé d'une seule pièce.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS1. Bougie de préchauffage intégrant un capteur pour la mesure de pressions au sein d'une chambre de combustion d'un cylindre d'un moteur à combustion interne, comprenant un corps (2), un doigt (4) monté dans le corps de façon à pouvoir s'étendre partiellement dans la chambre de combustion, et un capteur de force (30), ledit corps comportant une zone (8), dite zone de fixation, pour la fixation de la bougie dans un alésage d'une culasse du moteur, une zone (16), dite zone de liaison, au niveau de laquelle le doigt (4) est fixé au corps (2), et, entre sa zone de liaison et sa zone de fixation, une partie (18), dite membrane, deformable elastiquement de telle sorte que la zone de liaison du corps est mobile et peut se déplacer longitudinalement par rapport à la zone de fixation supposée fixe, caractérisée en ce que le corps (2) comporte une deuxième zone de liaison (34) au niveau de laquelle le doigt (4) est fixé au corps (2) et, entre cette deuxième zone de liaison et sa zone de fixation (8), une partie (36), dite deuxième membrane, deformable élastiquement de telle sorte que la deuxième zone de liaison est mobile et peut se déplacer longitudinalement par rapport à la zone de fixation supposée fixe.
2. 2. Bougie selon la revendication 1, caractérisée en ce que le doigt (4) est un doigt chauffant métallique.
3. 3. Bougie selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce qu'au moins une portion (40) de la zone de fixation (8) du corps s'étendant entre les deux membranes est en un matériau rigide apte à ne pas se déformer sous l'effet de contraintes générées par les déformations de la culasse.
4. 4. Bougie selon l'une des revendications 1 a 3, caractérisée en ce que les première et deuxième membranes (18, 36) sont espacées, selon la direction longitudinale, d'une distance comprise entre 5 mm et 30 mm.
5. 5. Bougie selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la zone de fixation (8) du corps présente, à son extrémité inférieure, une surface d'appui (14) conique, dite surface d'étanchéité, destinée à venir en butée contre un siège conique ménagé dans l'alésage de la culasse, et en ce que la première membrane (18) est formée à proximité de cette surface d'étanchéité.
6. 6. Bougie selon la revendication 5, caractérisée en ce que la surface d'étanchéité (14) est formée à l'extrémité libre d'une jupe (52) annulaire qui entoure la première membrane (18).
7. 7. Bougie selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la deuxième membrane (36) est formée en regard de l'extrémité supérieure (38) du doigt.
8. 8. Bougie selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que chacune des première et deuxième membranes (18, 36) s'étend à la fois radialement etlongitudinalement de façon à s'inscrire dans un cône ayant un angle inférieur à 500.
9. 9. Bougie selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce qu'au moins l'une des membranes (18, 36) est conique ou présente un profil en coupe longitudinale en forme de S comportant une inversion de courbure.
10. 10. Moteur à combustion interne, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une bougie de préchauffage selon l'une des revendications 1 à 9.