Brevet FR2641575A1 — publié le 19900713

DESCRIPTION La présente invention concerne un dispositif pour détecter les augmentations de pression des gaz dans les carters des moteurs à combustion interne. Le contrôle dc ces pressions est traditionnellement effectué laide de tube en U rempli d'eau "prolabo" (marque déposée). Les pressions sont géné- rallent comprises entre O et 1 millibar en marche normale. Ce qui correspond à 1 ci de colonne d'eau dans le tube en U. Une augmentation de pression dans le carter peut provenir : dune d'une rupture de la segmentation d'un piston, d'une figure de la tate d'un piston, d'une obstruction du dégagement des gaz du carter (reniflard). Une entrée d'eau dans le carter peut aussi créer une tension de vapeur. Ce dispositif connu a l'avantage d'être simple et peu coûteux, tout en offrant un degré de précision relativement élevé permettant la détection de variations de pression relativement faibles (de l'ordre de 1 millibar). Il présente cependant l'inconvénient de nécessiter la présence permanente d'une personne chargée de surveiller le niveau du liquide dans le dispositif. La présente invention vise à pallier cet inconvénient en proposant un perfectionnement de ce dispositif connu qui permette d'alerter à distance une personne,pouvant être affectée à d'autres taches et être éloignée de l'emplacement du carter (et du dispositif de détection), de l'apparition de surpressions anormales dans le carter. Ce résultat est obtenu selon l'invention grâce au fait que le disposi tif,proposé qui - de manière connue - comporte une tubulure en U renfermant un liquide et comprend deux tubes parallèles disposés verticalement, qui communiquent l'un avec l'autre à leur base tandis que leurs extrémités hautes communiquent l'une avec le carter et l'autre avec l'air libre extérieur (à la pression atmosphérique), est caractérisé en ce qu'il est muni d'un piston coulissant adapté pour flotter sur le liquide à l'intérieur de l'un desdits tubes et qu'il est équipé d'un système électronique de détection du niveau de ce piston (connu en soi), relié à une alarme. L'alarme peut naturellement être installée en un endroit éloigné du dispositif, par exemple dans le poste de-pilotage d'un navire alors que le dispositif se trouve dans la salle des machines. Elle peut être sonore (sirène, sonnerie, ...) et/ou visuelle (ampoule clignotante, affichage sur écran, ...) De préférence, le piston est logé dans le tube dont l'extrémité haute est reliée à la pression atmosphérique, et le système de détection se trouve sur ce même tube à un niveau normalement supérieur de celui du piston, de sorte que ce dernier monte dans le tube lorsqu'une surpression apparat dans l'autre tube, jusqu'à atteindre le niveau du système de détection si cette surpression dépasse un certain seuil jugé critique. Le système de détection est de préférence ajustable en hauteur sur le tube, ce qui permet d'adapter le dispositif à la quantité de liquide contenue dans la tubulure (et de compenser les pertes éventuelles) ainsi que de régler la valeur du seuil critique au-delà de laquelle la détection doit se faire. Le système de détection est par exemple un système opto-électronique à diode émettrice et photo-résistance réceptrice intercalé sur la trajectoire du piston flottant, le tube étant transparent. Ce peut être aussi un capteur de déplacement à effet "reed" coopérant avec un piston en matériau magnétique. Le liquide utilisé est avantageusement de la glycérine (de densité égale à 1,26 environ) en raison de sa stabilité et de son caractère faiblement volatil. De préférence, les deux tubes communiquent à leur base au moyen d'un conduit de faible section, ce conduit jouant le rôle d'un étranglement limitant la vitesse de passage du liquide à ce niveau et amortissant ainsi les mouvements du liquide dans la tubulure. Cette caractéristique est particulièrement intéressante lorsque le dispositif est embarqué sur un véhicule, et notamment sur un navire, dont les mouvements sont susceptibles de déplacer la masse liquide contenue dans la tubulure et d'entraîner des déclenchements inopinés du système de détection. Le piston-flotteur présente avantageusement des extrémités coniques (ou tronconiques) adaptés pour servir de clapets de fermeture lorsqu'il arrive en butée à l'extrémité haute ou basse du tube. Il empêche ainsi l'échappement du liquide hors de la tubulure en cas de très forte surpression ou dépression. Les dessins annexés illustrent l'invention. Les figures 1 et 2 représentent l'appareil en perspective cavalière; la figure 3 représente l'appareil en coupe partielle de face; la figure 4 représente l'appareil en vue de gauche; la figure 5 représente l'appareil en vue d'arrière; la figure 6 représente une perspective des pièces (1) et (2); la figure 7 représente une vue de face et du dessous du bottier de l'appareil; la figure 8 représente le schéma développé du circuit électronique; les figures 9 et 10 représentent l'appareil sous une autre forme de réalisation. Toutes les vues représentées sont à l'échelle 1. Le tube (A) relié à l'air libre renferme un flotteur (8) réalisé en "ébonite" de densité plus faible que la glycérine et reçoit une cellule (C) photo-sensible coulissant sur toute sa hauteur. La cellule est composée dtune diode lumines cente et d'une photo-résistance en opposition. Le tout relié à une carte élec tronique (D) de mise en service et d'alarme. L'appareil étant en service et le moteur en marche normale, pour une pression nulle dans le carter du moteur, le niveau de glycérine(80) se trouve à mi-hauteur dans les deux tubes. Le haut du flotteur effleure le niveau du liquide en (A) et la cellule étant placée au-dessus du flotteur, aucun défaut ntest détecté. Une augmentation importante de pression au carter provoque la montée du niveau en (A) ainsi que le flotteur (8) qui coupe le rayon lumineux dans la cellule (C) donnant instantanément l'alarme par l'intermédiaire de la diode luminescente rouge et le relais se trouvant sur la carte électronique (D), l'ensemble alimentant à distance une alarme sonore et lumineuse. L'appareil représenté en figure 3 en coupe partielle a pour hauteur 185 mm et largeur 120 mn. Il comporte : le tube en U constitué par les pièces (2),(3) (réalisées en "polyéthylène pressé") et par deux tubes de "Rhodoid" (A), (B), une carte électronique (D) munie d'une cellule (C) pour la détection de niveau, ainsi qu'un socle de raccordement électrique DIN (10). Tout cet ensemble est fixé à l'aide de vis sur la plaque d'aluminium (1). L'étanchéité des tubes (A) et (B) dans leur logement est réalisée par quatre joints toriques (4) placés dans des gorges usinées sur les pièces (2), (3). La communication des tubes dans leur partie basse s'effectue par l'intermédiaire du trou (9) qui est fermé à son extrémité par une vis (non représentée).Sur la partie haute (2), deux trous (5) et (6) sont percés reliant le tube (A) à l'air libre et le .ube (B) à la pression de carter du moteur. La hauteur des tubes permet de mesurer et détecter des variations de pression de 14 millibars: La cellule (C) représentée en coupe AA comporte deux orifices permettant de placer en opposition la diode luminescente (LED) et la photo-résistance (PhR). Les canaux (12) permettent le passage des fils électriques d'alimentation. Une vis (11) sert au bloquage de la cellule (C) par serrage sur le tube (A). Une équerre vissée sur la plaque (1) reçoit le socle de raccordement électrique DIN (10). Un bouchon (7) vient obturer l'orifice de remplissage des tubes en glycérine. L'appareil représenté sur la figure 4 comporte le coupleur (13) vissé sur son support (14) permettant le branchement de l'appareil au carter du moteur. Trois silent-bloca (15) vissés sur la plaque (1) autorise l'adaptation de l"apparoil sur un support approprié. Le bottier représenté en pointillé muni de Ces écrous striés de fixation sur les goujons (16) donne I'encombrement total en profondeur de l'appareil. Le représentation de la figure 5 situe les emplacements des silent- bloc (15) et fait apparattre les orifices (5) pour la mise à l'air libre du tube (A) et (6) pour la liaison au carter par l'intermédiaire du coupleur (13). La perspective de la figure 6 nous montre le système d'étanchéité réalisé par des joints toriques (18) à la jonction des orifices (5) et (6) sur la plaque (1) et la pièce (2). La fixation des pièces (2), (3) sur la plaque (1) se fait par les vis (17). Le bottier représenté sur la figure 7 peut être réalisé en plastique par moulage sous pression. Il comporte les orifices pour le passage des comnutateurs WA, ACQUIT, des diodes luminescentes (Lv), (Lr) ainsi que les goujons (16) des écrus stries;au bas du bottier une lumière est réalisée pour le passage du socle DIN (10). Il comprend de plus une fenêtre en plexiglass graduée tous les 8 mm et ayant une ligne continue de niveau zéro. (8 mm = 1 millibar). La figure 8 représente le schéma développé du circuit électronique. FONCTIONNEMENT Le flotteur (8) se trouve au niveau zéro et la cellule est placée audessus à quelques mn. A la mise en service à l'aide de l'interrupteur WA, le diode (Lv) verte s'allume, le transistor (T) étant bloqué, le thyristor (TE) s'amorce, alimentant le relais (R) ainsi que la diode (Lr) rouge. La diode luminescente (Le) se trouvant dans la cellule (C) éclaire la photorésistance (SUC05) celle-ci formant un pont diviseur avec (R3), la tension de base de (T) augmente il se sature. La tension de gachette du thyristor tend vers zéro, son désarmorgage est possible en pressant le bouton de réarmement (Réa) (ACQUIT sur le bottier de l'appareil). La diode (Lr) rouge s'éteint et le relais (R) bascule. L'appareil est prêt à fonctionner. Si une pression anormale s'établit dans le carter du moteur, le flotteur (8) montera, coupant instantanément le rayon lumineux dans (C); la tension de base du transistor (T) descendant en-dessous de son seuil d'amorçage (OV Les repères (1), (2), (3), (4), (5) sur le schéma correspondent aux numéros du socle DIN (10). Sous une autre forme de réalisation concernant la détection du niveau selon la figure 9, la cellule (C) se trouve modifiée et équipée d'une ampoule "reed" insérée dans l'orifice (17). Le flotteur (8) est alors magnétique. La carte électronique (D) est modifiée selon la figure 10. Cet appareil est particulièrement destiné à équiper les moteurs installés sur des navires et ayant des puissances relativement élevées, ou dans des centrales de production d'énergie équipées de moteur diésel. REVENDICATIONS 1. Dispositif de détection des augmentations de pression dans les carters des moteurs à combustion interne, du type comportant une tubulure en U qui renferme un liquide (80) et comprend deux tubes parallèles (A, B) disposés verticalement qui communiquent l'un avec l'autre à leur base tandis que leurs extrémités hautes communiquent l'une avec le carter et l'autre avec l'air libre extérieur, caractérisé en ce qu'il est muni d'un piston coulissant (8) adapté pour flotter sur le liquide (80) à l'intérieur de l'un (A) desdits tubes (A, B) et qu'il est équipé d'un système électronique de détection du niveau de ce piston, relié à une alarme. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit système électronique de détection est monté de manière réglable en hauteur sur le tube (A) contenant ledit piston (8). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit système de détection est un système opto-électronique comprenant une diode luminescence et une photo-résistance placés en opposition de part et d'autre du tube (A), ce dernier étant réalisé en matériau transparent au moins dans la zone de déplacement du piston (8). 4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit système de détection est un capteur de déplacement à effet "reed" tandis que le piston (8) est en matériau magnétique. 5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le liquide est de la glycérine. 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les tubes (A) et (B) communiquent l'un avec l'autre par un conduit de faible section (9), ce dernier constituant un étranglement qui amortit les mouvements du liquide dans la tubulure. 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le piston (8) présente des extrémités coniques adaptés pour servir de clapet de fermeture lorsqu'il arrive en butée à l'extrémité haute ou basse du tube (A).