Brevet FR2461814A1 — publié le 19810206

La présente invention concerne un dispositif détecteur de position angulaire initiale ou de référence d'une pièce tournante à l'arrêt, destiné à être utilisé plus particulièrement pour la détermination du point mort haut d'un piston dans un moteur à combustion interne ou à allumage commandé, à l'ar rêt et en cours de contrôle ou de réglage, contrairement au cas usuel où, au moyen de dispositifs connus, on ne peut déterminer une telle position que si le moteur est entraîné en rotation. Les différents procédés connus pour déterminer le point mort haut d'un moteur à combustion interne à l'arrêt ont l'inconvénient majeur dlobliger l'opérateur à rechercher le maximum du déplacement du sommet du premier piston à l'intérieur du cylindre, soit par le trou de la bougie, soit en laissant tomber la soupape dans le cylindre, et en examinant la position de la queue de soupape à l'aide d'un comparateur. Par la présente invention, on se propose de remédier à ces divers inconvénients en utilisant un dispositif simple et relativement peu coûteux, susceptible d'être mis en oeuvre par des personnes sans qualification particulière à cet effet. En effet, le dispositif détecteur de position angulaire initiale ou de référence d'une pièce tournante à l'arrêt se caractérise en ce qu'il utilise un capteur de position angulaire classique positionné sur un support immobile par rapport à la pièce tournante comportant un repère aménagé, et bouclé en contre réaction à un oscillateur basse fréquence auquel est également relié, un émetteur de signaux de sortie. Avantageusement, le capteur est un capteur magnétique le repère situé sur la pièce tournante étant conformé en un pion ou en un cran sur la périphérie de cette dernière. Le capteur peut également être un capteur optique ; dans ce cas, il est constitué d'un émetteur lumineux fixe et d'un récepteur lumineux rotatif positionné sur la pièce tournante. L'émetteur de signaux de sortie peut être soit un haut parleur, soit un voyant lumineux, ou bien encore un VUmètre. Dans l'application d'un tel dispositif à la détermination du point mort haut d'un piston d'un moteur à combustion interne, le support immobile, sur lequel est fixé le capteur, est le carter du moteur, et la pièce tournante est le vilebre- quin ou le volant d'inertie situé au bout du vilebrequin de ce moteur. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la descritpion donnée ci-après, en référence aux figures annexées dans lesquelles - la figure 1 représente schématiquement le dispositif appliqué dans le cas général - la figure 2 représente une courbe montrant l'évo- lution du signal de sortie en fonction de la rotation du repère situé sur la pièce tournante - la figure 3 représente une application du dispositif à un moteur à combustion interne. En référence à la figure 1, le dispositif détecteur de position angulaire comprend un capteur 1 relié à un oscillateur basse fréquence 2 auquel est également connecté un émetteur de signaux qui peut être un haut parleur 3, un voyant lumineux 4 ou bien encore un VU-mètre 5. Le capteur 1, représenté sur la figure, est un capteur magnétique, bouclé en contre réaction sur l'oscillateur 2 au moyen d'une bobine 6 et est positionné en regard d'une pièce tournante 7 sur la périphérie de laquelle on a pratiqué un cran 8. Lorsque le cran 8 se présente devant le capteur 1, l'impédance de ce dernier change et modifié la valeur de la contre-réaction de l'oscillateur 2, qui modifie la fréquence directement audible du signal sonore émis par le haut parleur 3, ou la position de l'aiguille indicatrice d'un VU-mètre 5 de détection, ou encore l'intensité lumineuse d'un voyant 4. Suivant l'une des trois possibilités, le haut parleur produira une fréquence sonore caractéristique au moment du passage du cran 8 vis-à-vis du capteur 1, le voyant lumineux 4 diffusera une vive intensité lumineuse, et l'aiguille du VU-mètre 5 se déplacera jusqu' à atteindre un maximum lorsque le cran 8 et le capteur 1 se trouveront face à face. L'évolution du signal de sortie de l'oscillateur en fonction de la rotation du cran 8 situé sur la périphérie de la pièce tournante 7 est représenté sur la figure 2. Dans le cas de l'utilisation du haut parleur 3 comme émetteur de signaux, la fréquence sonore émise par le haut parleur 3 est constante jusqu'à l'apparition du cran 8 face au capteur 1 où la fréquence augmente de manière exponentielle pour atteindre un maximum lorsque le cran 8 et le capteur sont rigoureusement en vis-à-tis, puis cette fréquence diminuera de façon inverse, pour redevenir constante lors de léloignement du ctan 8 par rapport au capteur 1. La fréquence sonore émise par le haut parleur 3 lorsqu'elle atteint son maximum est très différente de la fréquence constante. Dans le cas de l'utilisation du voyant lumineux 4 comme émetteur de signaux, le voyant 4 ne diffusera une lumière que si l'intensité dans le circuit dépasse un certain seuil. Ce seuil étant atteint lorsque le cran 8 apparait en regard du capteur 8 ; le voyant lumineux 4 est donc éteint lorsque le cran 8 ntest plus en face du capteur 1. Dans le cas de l'utilisation du VU-mètre 5, l'aiguille de ce dernier est à un minimum lorsque le cran 8 et le capteur 1 ne sont pas en concldence, puis se déplace de quelques degrés avant que le cran 8 ne se présente devant le capteur 1 atteignant un maximum lorsque ces deux derniers sont en regard l'un de l'autre pour redescendre à sa position minimum quelques degrés après. Sur la figure 2 est représenté en plus une incertitude de mesure o Sur la figure 3, montrant le dispositif appliqué à un moteur à combustion interne, on a représenté en coupe, de façon très schématique, une vue du moteur 9, constitué de sa culasse 10 fixée au cylindre 11, à l'intérieur duquel se trouve le piston 12 lié à l'extrémité supérieure de la bielle 13 par l'intermédiaire d'un axe 14 ; l'extrémité inférieure de la bielle 13 étant relié au vilebrequin 15 logé à l'intérieur du carter 16, dans lequel est aménagé un perçage 17 destiné à recevoir le capteur 1 pour procéder au contrôle du point mort haut d'un piston d'un moteur à l'arrêt après retrait d'un bouchon de protection, non représenté sur la figure, venant se fixer dans le perçage 17, une fois le contrôle ou réglage effectué. Le capteur 1 est bouclé en contre réaction à l'oscillateur 2 sur lequel vient se brancher l'émetteur de signaux de sortie 19 constitué sous la forme d'un haut parleur. Le fonctionnement est rigoureusement le même que celui décrit sur a figure 1. Le garagiste ou le particulier, après avoir retiré le bouchon de protection du carter 16, et fixé le capteur 1, fait tourner le volant d'inertie 18, lorsque le cran 8 n'est pas en coincidence avec le capteur 1, la fréquence sonore émise par le haut parleur est constante, puis le cran 8 arrivant en regard du capteur 1, la fréquence sonore émise par le haut parleur double d'intensité ce qui indiqqu--à l'opérateur que le piston 12 se trouve en position du point mort haut. L'incertitude de mesure, dans ce cas là, est de 1' ordre de plus ou moins un quart de degré, ce qui correspond à une erreur sur la détermination du point mort haut du piston plus que négligeable. Le capteur 1 peut être également un capteur optique non représenté sur les figures, dont un émetteur lumineux serait en regard d'un capteur rotatif situé dans le cran 8 de la pièce tournante 7 ; ce capteur nécessite l'emploi d'un transi ducteur placé entre l'émetteur lumineux et l'oscillateur 2 convertissant le rayonnement optique en courant électrique, avant d'attaquer la contre-réaction. REVENDICATIONS 1/ - Dispositif détecteur de position angulaire initiale ou de référence d'une pièce tournante a' l'arret, caractérisé en ce qu'il utilise un capteur de position angulaire de type connu en soi, positionné sur un support immobile par rapport à la pièce tournante comportant un repère aménagé, et bouclé en contre - réaction à un oscillateur basse fréquence auquel est également relié un émetteur de signaux de sortie. 2/ - Dispositif détecteur de position angulaire selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'émetteur de signaux de sortie est un haut parleur. 3/ - Dispositif détecteur de position angulaire son la revendication 1 caractérisé en ce que émetteur de signaux de sortie est un voyant lumineux. 4/ - Dispositif détecteur de position angulaire selon le revendication 1 caractérisé en ce que l'émetteur de signaux de sortie est un VU-mètre. 5/ - Dispositif détecteur de position angulaire selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que la pièce immobile sur laquelle est fixé le capteur est un carter de moteur à combustion interne ou à allumage commandé. 6/ - Dispositif détecteur de position angulaire salon la revendication 5 caractérisé en ce que la pièce tournante est le vilebrequin ou un volant d'inertie situé au bout du vilebrequin du moteur à combustion interne ou à allumage commandé. 7/ - Application du dispositif détecteur de position angulaire selon l'une des revendications 5 et 6 précédentes caractérisé en ce qu'il consiste à déterminer le point mort haut du premier piston du moteur à combustion interne ou à allumage commandé.