Brevet FR2564193A1 — publié le 19851115

1.- Dispositif pour protéger un appareil de mesure de quantité d'air disposé dans la tubulure d'aspiration d'un moteur à combustion interne et pour le soustraire aux fluctuations de colonnes d'air." -------------------- L'invention part d'un dispositif pour protéger un appareil de mesure de quantité d'air mesurant la quantité d'air aspirée par un moteur à combustion interne, notamment un appareil de mesure de quantité d'air fonctionnant avec une résistance dépendant de la température, et pour sous- traire cet appareil aux fluctuations de colonnes d'air pre- nant naissance dans la tubulure d'aspiration du moteur à com- bustion interne. Lors de l'utilisation d'appareil de mesure de quantité d'air dans la tubulure d'aspiration de moteurs à combustion interne, il se pose le problème que dans cer- taines zones de fonctionnement du moteur à combustion in- terne, des pulsations de l'air aspiré, survenant avec une très forte intensité, entraînent une altération du signal de mesure résultant d'inversions se produisant dans l'écou- lement et non identifiées comme telles par l'organe de mesure de la quantité d'air. Il a en conséquence déjà été proposé, pour des amplitudes de pulsations très élevées, d'interrompre la mesure du débit, ce qui n'est toutefois pas satisfaisant car on n'aboutit pas à une correction ou à une compensation de l'erreur d&e aux pulsations. Le dispositif conforme à l'invention défini ci- 2.- dessus, caractérisé en ce qu'au moins une membrane élastique est disposée sur la tubulure d'aspiration en aval de l'appa- reil de mesure de la quantité d'air et à son voisinage, cette membrane séparant de l'atmosphère une chambre d'amortissement reliée à la tubulure d'aspiration en aval de l'appareil de mesure de la quantité d'air, et cette membrane assurant par son élasticité le maintien dans la chambre d'amortissement d'une pression approximativement constante, présente par contre l'avantage que l'on obtient une mesure d'une préci- sion suffisante de la quantité d'air dans la tubulure d'as- piration du moteur à combustion interne, même lorsque des pulsations se produisent. Grâce à la mise en oeuvre d'une membrane élasti- que délimitant une chambre d'amortissement, et qui est sollici- tée d'une part, par la pression dans la tubulure d'aspira- tion et d'autre part, par la pression atmosphérique, on main- tient au voisinage de l'organe de mesure de la quantité d'air une pression approximativement constante, par exemple la pression atmosphérique. Cette chambre d'amortissement absorbe les fluctuations perturbatrices et soustrait à leur influence l'appareil de mesure de la quantité d'air. Il est avantageux de disposer sur la tubulure d'aspiration une canalisation de liaison aboutissant à la chambre d'amortissement, de sorte que cette chambre d'amor- tissement, dans le cas oh l'on manque de place dans l'espace réservé au moteur, peut être installée à un endroit oh de la place est disponible. Il est particulièrement avantageux, dans le cas d'un appareil de mesure de la quantité d'air disposée dans une canalisation de dérivation par rapport à la tubulure d'as- piration, de relier cette canalisation de dérivation en aval de l'appareil de mesure de la quantité d'air et éven- tuellement, en outre, en amont de cet appareil de mesure par respectivement une chambre d'amortissement, délimitée par une membrane élastique, de sorte que les pulsations ne peuvent 3.- pas parvenir par l'intermédiaire de la canalisation de déri- vation, à l'appareil de mesure de la quantité d'air. Il est également avantageux, dans le cas d'un ap- pareil de mesure de la quantité d'air disposé sur un tube porteur dans la tubulure d'aspiration, de prévoir respective- ment, en amont et en aval de l'anneau porteur, et concentri- quement à celui-ci, un tube annulaire qui aboutit respecti- vement à une chambre d'amortissement, délimitée par une mem- brane élastique, de sorte que l'air baignant l'anneau porteur s'écoule d'une façon exempte de pulsations. Des exemples de réalisation de l'invention sont représentés d'une façon simplifiée sur les dessins ci-joints et vont être décrits plus en détail ci-après: - la figure 1 montre un premier exemple de réali- tion du dispositif conforme à l'invention sur la tubulure d'aspiration d'un moteur à combustion interne, - la figure 2 montre un second exemple de réalisa- tion d'un dispositif conforme à l'invention sur la tubulure d'aspiration d'un moteur à combustion interne, - la figure 3 montre un troisième exemple de réali- sation d'un dispositif conforme à l'invention sur la tubulure d'aspiration d'un moteur à combustion interne, - la figure 4 montre un quatrième exemple de réali- sation d'un dispositif conforme à l'invention sur la tubulure d'aspiration d'un moteur à combustion interne. Dans le cas de l'exemple de réalisation représenté sur la figure 1, l'air comburant s'écoule dans la direction de la flèche 1, en aval d'un filtre à air, non représenté, dans une tubulure d'aspiration 2, comportant un appareil 3 de mesure de la quantité d'air et un clapet d'étranglement 4, vers un moteur à combustion interne, non représenté. L'appa- reil de mesure de la quantité d'air peut alors, d'une façon connue, revêtir la forme d'un appareil de mesure de quantité d'air à fil chaud ou bien d'un appareil de mesure de la quantité d'air à film chaud avec une résistance dépendant de 4.- la température. 2ais il peut également s'agir d'un appareil de mesure de la quantité d'air d'un autre type de construc- tion connu. Immédiatement en aval de l'appareil 3 de mesure de la quantité d'air, une canalisation de liaison 6 est dérivée de la tubulure d'aspiration 2, cette canalisation se situant de préférence en amont du clapet d'étranglement 4. Cette canalisation de liaison 6 peut être inclinée par rapport à la tubulure d'aspiration 2 et elle est en commu- nication avec une chambre d'amortissement 7 qui est délimitée par rapport à l'atmosphère par une membrane élastique 8 sol- licitée par l'air atmosphérique sur sa face opposée à la chambre d'amortissement 7. Si maintenant, au cours du fonc- tionnement du moteur à combustion interne, des fluctuations d'air interviennent, au cours desquelles il se produit un écoulement en retour dans le sens de la flèche 9, alors la membrane élastique est en mesure de céder en direction de l'atmosphère et de transmettre ainsi les ondes de pression qui surviennent vers l'environnement, c'est-à-dire vers l'extérieur. On obtient ainsi dans la chambre d'amortisse- ment, une pression à peu près constante, à savoir la pres- sion atmosphérique, et des écoulements en retour agissant sur l'appareil de mesure 3 de la quantité d'air sont évitées. La canalisation de liaison 6 et la chambre d'amortissement 7 peuvent être disposées sur la tubulure d'aspiration 2 à des emplacements appropriés o de la place est disponible à cet effet dans le logem2nt du moteur. Dans le cas du second exemple de réalisation re- présenté sur la figure 2, les parties identiques ou ayant des fonctions identiques par rapport à l'exemple de réalisa- tion sur la figure 1, sont désignées par les mêmes référen- ces. La référence 11 désigne alors un bottier de filtre d'air, sur lequel commence, d'une part, la tubulure d'aspiration 2, et, d'autre part, une canalisation de dérivation 12 par -rap- port à la tubulure d'aspiration 2, cette canalisation débou- chant à nouveau dans la tubulure d'aspiration en 14, dans une 5.- section transversale plus étroite 13 de cette tubulure d'as- piration 2. Dans la canalisation de dérivation 12, est dis- posé un appareil de mesure 3 de la quantité d'air rev8tant par exemple la forme d'un appareil de mesure à fil chaud ou bien à film chaud. Une canalisation de liaison 15 part de la canalisation de dérivation 12, en aval de l'appareil 3 de mesure de la quantité d'air, pour aller à une chambre d'amor- tissement 16 qui est délimitée par rapport à l'atmosphère par une membrane élastique 8. S'il se produit maintenant,par l'intermédiaire de l'embouchure 14, des écoulements en re- tour selon le sens de la flèche 9, ces fluctuations sont cap- tées sur la membrane élastique comme cela a déjà été décrit dans le cas de la figure 1. Dans la zone de l'appareil 3 de mesure de la quantité d'air, il ne se produit alors pas d'écou- lement en retour dans la canalisation dérivée 12, de sorte que l'appareil 3 de mesure de la quantité d'air délivre un signal de mesure correct. Le troisième exemple de réalisation de l'inven- tion représenté sur la figure 3 comporte en ce qui concerne les parties assurant les mêmes fonctions, les mêmes réfé- rences que sur la figure 2. A la différence de l'exemple de réalisation selon la figure 2, la canalisation de dérivation 12 part en 18 de la tubulure d'aspiration 2 et est reliée en amont de l'appareil 3 de mesure de la quantité d'air à une autre canalisation de liaison 19 qui aboutit à une autre cham- bre d'amortissement 20 délimitée par rapport à l'atmosphère par une autre membrane élastique 21. Comme dans le cas de l'exemple de réalisation selon la figure 2, les écoulements en retour sont amortis dans le bo tier 11 du filtre d'air et ne peuvent ainsi pas agir depuis l'amont sur l'appareil de mesure de la quantité d'air, il ne se produit pas dans le cas de l'exemple selon la figure 2, de pulsations en prove- nance de l'amont de l'appareil de mesure 3 de la quantité d'air. Au contraire, dans le cas de l'exemple de réalisation selon la figure 3, des écoulements en retour peuvent également 6.- agir par l'intermédiaire du début 18 de la canalisation de dérivation 12, de sorte qu'il est prévu en plus de la cham- bre d'amortissement 16, une autre chambre d'amortissement 20 qui est en communication avec la canalisation de dérivation 12 en amont de l'appareil 3 de mesure de la quantité d'air, de sorte que l'on a la certitude qu'aucune pulsation n'agit sur l'appareil 3 de mesure de la quantité d'air. Dans le cas de l'exemple de réalisation selon la figure 4, les parties assurant les mêmes fonctions que dans les précédents exemples de réalisation, sont désignées par les mêmes références. L'appareil 3 de mesure de la quantité d'air comporte, de façon connue, un anneau porteur 23 qui est maintenu par un voile 24 à une certaine distance de la paroi 25 de la tubulure d'aspiration. Dans la section transversale délimitée par l'an- neau porteur 23, est disposée, pour jouer le rôle de résis- tance de mesure de l'appareil de mesure de la quantité d'air, une résistance 26 dépendante de la température constituée par exemple par une résistance à film chaud ou bien par une résistance à couche chaude, et qui est déposée, d'une façon connue, sur un substrat. Au lieu de la résistance à film chaud ou bien à couche chaude, on pourrait, de façon égale- ment connue, tendre dans l'anneau porteur 23 un film chaud, tel que celui représenté dans les exemples de réalisation précédents. Eh aval de l'anneau porteur 23, et en alignement avec celui-ci, un premier tube annulaire 27 est disposé sur la tubulure d'aspiration 2, ce tube étant ventilé par rapport à la tubulure d'aspiration par l'intermédiaire d'orifices 28 et étant en communication, par l'intermédiaire d'une canalisa- tion de liaison 29 avec la première chambre d'amortissement 16 qui est délimitée par rapport à l'atmosphère par la première membrane élastique 8. Un second tube annulaire 30 est disposé sur l'anneau porteur 23 en amont de la résistance 26, dépen- dante de la température, en étant aligné sur l'anneau porteur 23, dans la tubulure d'aspiration 2, cet arnneau tubulaire étant 7.- en communication, par des orifices 31, avec la tubulure d'as- piration 2 et par l'interzédiaire d'une canalisation de liai- son 32 avec une seconde chambre d'amortissement 20, délimitée par rapport à l'atmosphère par une seconde membrane élastique 21. Grâce à la disposition, conformément à l'inven- tion, de la première membrane élastique 8 et de la seconde mem- brane élastique 21, un écoulement exempt de pulsations est assuré, comme cela a été déjà précédemment décrit, sur la ré- sistance 26 dépendante de la température. R E V E N D I C A T I 0 N S 1.- Dispositif pour protéger un appareil de me- sure de quantité d'air mesurant la quantité d'air aspirée par un moteur à combustion interne, notamment un appareil de mesure de quantité d'air fonctionnant avec une résistan- ce dépendant de la température, et pour soustraire cet ap- pareil aux fluctuations de colonnes d'air prenant naissance dans la tubulure d'aspiration du moteur à combustion interne, dispositif caractérisé en ce qu'au moins une membrane élas- tique (8) est disposée sur la tubulure d'aspiration (2) en aval de l'appareil de mesure (3) de la quantité d'air et à son voisinage, cette membrane séparant de l'atmosphère une chambre d'amortissement (7, 16) reliée à la tubulure d'aspi- ration (2) en aval de l'appareil de mesure (3) de la quanti- té d'air, et cette membrane assurant par son élasticité, le maintien dans la chambre d'amortissement (7, 16) d'une pression approximativement constante (pression atmosphérique). 2.- Dispositif selon la revendication 1, carac- térisé en ce qu'une canalisation de liaison (6) est disposée sur la tubulure d'aspiration (2) et aboutit à une chambre d'amortissement (7), qui est délimitée par rapport à l'at- mosphère par l'intermédiaire de la membrane élastique (8). 3.- Dispositif selon la revendication 1, carac- térisé en ce que l'appareil de mesure (3) de la quantité d'air est disposé dans une canalisation de dérivation (12) par rapport à la tubulure d'aspiration (2), et que la char- bre d'amortissement (16), délimitée par la membrane élasti- que (8), est en communication avec la canalisation de déri- vation (12) en aval de l'appareil de mesure (3) de la quan- tité d'air. 4.- Dispositif selon la revendication 3, carac- térisé en ce qu'une chambre d'anortissement supplémentaire (20), délimitée par rapport à l'atmosphère par une membrane élastique supplémentaire (21), est en communication avec la canalisation de dérivation (12) en amont de-l'appareil de 9.-_ mesure (3) de la quantité d'air. 5.- Dispositif selon la revendication 1, caracté- risé en ce que l'appareil de mesure (3) de la quantité d'air est constitué par un anneau porteur (23), disposé dans la tubulure d'aspiration (2) à une certaine distance de la pa- roi (25) de cette tubulure d'aspiration, avec, montée dans cet anneau, une résistance (26) dépendant de la température, tandis qu'immédiatement en aval de cet anneau porteur (23) et aligné avec lui, il est prévu un premier tube annulaire (27) qui est ouvert en direction de la tubulure d'aspiration et qui aboutit à une première chambre d'amortissement (16) délimitée par une première membrane élastique (8), et que di- rectement en amont de l'anneau porteur (23) et en alignement avec celuici, il est prévu un second tube annulaire (30) ouvert en direction de la tubulure d'aspiration et aboutis- sant à une seconde chambre d'amortissement (20) délimitée par une seconde membrane élastique (21).