Brevet FR2622701A1 — publié le 19890505

Dispositif pour mesurer la vitesse d'écoulement de l'air d'ad- mission de moteurs à combustion interne L'invention concerne un dispositif pour mesurer la vitesse d'écoulement de l'air d'admission de moteurs à combustion interne, ce dispositif comportant une ou plusieurs résistances électriques fonction de la température, qui sont en contact thermique avec le fluide en écoulement, l'une ou plusieurs des résistances électriques pouvant être chauffées à l'aide d'un circuit de réglage, et la ou les résistances chauffées étant des résistances en forme de film constituées par des trajets conducteurs produits dans une mince couche métallique sur un substrat électriquement isolant, disposé dans le cou- rant d'air au moyen d'au moins un support de façon que les trajets conducteurs soient disposés parallèlement et transver- salement au courant d'air. Pour satisfaire les spécifications concernant les gaz d'échap- pement pour les moteurs à combustion interne des véhicules à moteur, il est nécessaire de commander le processus de combustion. On a besoin, dans ce but, d'informations précises sur la quantité d'air aspirée chaque fois. Il est connu d'uti- liser des anémomètres à résistance électrique de différents types pour mesurer la quantité d'air aspirée par les moteurs à combustion interne. On connaît, d'après le brevet allemand 31 27 081, un dispositif dans lequel un trajet conducteur se trouvant sur le substrat est conçu de telle sorte que la résistance par unité de surface diminue dans le sens de l'écou- lement et, avec elle, la puissance calorique volumique, et ceci, dans la même mesure que la puissance surfacique dis- sipée. Ainsi, la température de toute la résistance doit être mainte- nue constante indépendamment de la vitesse d'écoulement de l'air. Toutefois, avec ce dispositif selon l'état de la tech- nique, on ne tient pas compte du fait que ce n'est pas seule- ment de l'air en écoulement qui assure une évacuation de la chaleur, mais également le support fixant le substrat dans le courant d'air. Ce support peut être disposé sur le substrat d'un côté ou des deux côtés et-il maintient ce dernier trans- versalement dans le courant d'air. Le substrat est chauffé pendant le fonctionnement par les résistances en forme de film et il cède de la chaleur au support. Ceci conduit à ce que, dans les zones de bord du substrat, l'écoulement de la chaleur est plus fort que dans les zones médianes; celui- ci n'est pas provoqué par l'air en écoulement à mesurer, mais par la disposition des éléments de construction. Cet écoule- ment de chaleur provoque la formation d'un signal qui ne cor- respond pas au courant d'air s'écoulant effectivement. Le but de l'invention est de procurer un dispositif qui éli- mine cette source d'erreur. Ce but est atteint par le fait que les trajets conducteurs produits dans la couche métallique sont dimensionnés de telle sorte que la section transversale des trajets conducteurs diminue en direction du support, en commençant à une distance prédéterminée du bord. Selon une autre caractéristique, la diminution de la section transversale est constante lorsque les trajets conducteurs sont disposés sur le substrat l'un derrière l'autre dans le sens de l'écoulement. Selon une autre caractéristique, la diminution de la section transversale est constante dans le sens de l'écoulement en partant de l'arête amont du substrat, lorsque les trajets conducteurs sont disposés l'un derrière l'autre dans le sens de l'écoulement. On obtient ainsi un profil de température approximativement rectangulaire sur la largeur du substrat, tranversalement au sens de l'écoulement. Ceci résulte du fait que, grâce à la réduction de la section transversale des trajets conduc- teurs, il se produit, dans les zones de bord, une augmentation de la résistance et donc un échauffement plus fort. La diminu- tion de la section transversale des trajets conducteurs peut être constante dans le sens de l'écoulement. Toutefois, pour autant que cela est nécessaire, il est possible de réaliser cette réduction de la section transversale de façon constante dans le sens de l'écoulement, en partant de l'arête amont du substrat, grâce à quoi il est possible de tenir compte de la cession de chaleur aux éléments supports provoquée par le courant d'air. Sur un substrat 1 sont placés des trajets conducteurs 2 en forme de serpentins qui servent de résistances chauffées; ils sont constitués par une mince couche métallique et forment ainsi-des résistances pelliculaires. Le support'3 (dont un seul est représenté,mais il se trouve sur le côté opposé un deuxième support identique non représenté) maintient le sub- strat parallèlement et transversalement au sens d'écoulement de l'air qui est indiqué sur le dessin par les flèches 4. L'élément 5, qui existe également en deux exemplaires, relie les supports au tuyau de guidage, non représenté sur le des- sin. On n'a pas représenté non plus le circuit de réglage électrique pour chauffer les résistances, ni les contacts de trajets conducteurs. Pour compenser l'écoulement de chaleur dans la zone des supports, la section transversale des trajets conducteurs diminue linéairement en direction du support, en commençant à une distance prédéterminée du bord. Ceci est représenté sur le dessin par les pointes 6. Naturellement, il n'est pas obligatoire que cette diminution de section trans- versale se termine en pointe; elle peut aussi bien, pour éviter une surchauffe locale, se terminer en trapèze. Cette diminution de section transversale peut être constante d'un trajet conducteur à l'autre, dans le cas de trajets conduc- teurs disposés l'un derrière l'autre dans le sens de l'écou- lement. On peut ainsi compenser le fait que l'air arrivant, qui va en diminuant de l'amont vers l'aval, refroidit le sup- port de façon variable. Grâce à cette disposition, on obtient, transversalement au sens d'écoulement, un profil de tempéra- ture approximativement rectangulaire sur le substrat 1, ce qui évite les valeurs de mesure erronées. Revendications 1. - Dispositif pour mesurer la vitesse d'écoulement de l'air d'admission de moteurs à combustion interne, ce dispositif comportant une ou plusieurs résistances électriques fonction de la température qui sont en contact thermique avec le fluide en écoulement, l'un ou plusieurs des résistances électriques pouvant être chauffées à l'aide d'un circuit de réglage et la ou les résistances chauffées étant des résistances en forme de film, constituées par des trajets conducteurs produits dans une mince couche métallique sur un substrat électrique- ment isolant (1), disposé dans le courant d'air au moyen d'au moins un support de façon que les trajets conducteurs soient disposés parallèlement et transversalement au courant d'air, caractérisé en ce que les trajets conducteurs (2), produits dans la couche métallique, sont dimensionnés de telle sorte que leur section transversale diminue linéairement en direc- tion du support (3), en commençant à une distance prédéter- minee du bord. 2. - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la diminution de section transversale est respectivement constante, lorsque les trajets conducteurs (2) sont disposés sur le substrat (1) l'un derrière l'autre dans le sens de l'écoulement. 3. - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la réduction de section transversale est constante dans le sens de l'écoulement, en partant de l'arête amont du sub- strat, lorsque les trajets conducteurs (2) sont disposés l'un derrière l'autre dans le sens de l'écoulement.