Brevet FR2767383A1 — publié le 19990219

La présente invention concerne un dispositif modificateur d'écoulement pour débitmètre mesurant un débit massique d'air, notamment pour le conduit d'admission d'un moteur à combustion interne, comprenant un redresseur d'écoulement, se présentant sous forme d'un corps alvéolé qui est traversé par l'écoulement du débit massique d'air d'admission, et des moyens qui produisent, dans l'écoulement d'air, des micro- tourbillons qui s'écoulent en passant sur un débitmètre disposé en aval du dispositif modificateur d'écoulement. Un tel dispositif modificateur d'écoulement est décrit dans EP 04 589 98 Al. Le dispositif modificateur d'écoulement est constitué d'un corps alvéolé, servant de redresseur d'écoulement pour produire un écoulement d'air laminaire, et d'une grille qui est disposée en aval et sur laquelle sont produits des micro-tourbillons qui proviennent de l'écoulement d'air laminaire et qui passent en le balayant sur un débitmètre mesurant un débit massique d'air (ci-après appelé aussi plus brièvement "débitmètre d'air massique"), qui est disposé derrière la grille. En outre, dans le dispositif modificateur d'écoulement connu, les parois d'alvéole du redresseur d'écoulement ont une forme de trapèze suivant la direction d'écoulement de l'air, afin d'assurer une certaine accélération de l'air et donc une stabilisation. Par ailleurs, les pertes de charge de l'écoulement d'air doivent être les plus faibles possible, afin de maintenir à une faible valeur la dispersion du signal du débitmètre d'air massique. La grille montée à la suite du redresseur d'écoulement provoque une perte de charge non souhaitée. C'est pourquoi l'invention a pour but de simplifier sur le plan structurel le dispositif modificateur d'écoulement, pour débitmètre d'air massique, du type défini en introduction et d'assurer un écoulement d'air uniforme, ainsi que de produire les micro- tourbillons à l'aide de moyens simples. En outre, le dispositif modificateur d'écoulement doit présenter une perte de charge la plus faible possible, afin de ne pas réduire la puissance du moteur. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif modificateur d'écoulement, du type générique défini en introduction, caractérisé en ce que les moyens servant à produire les micro- tourbillons sont réalisés sous forme d'éléments profilés qui, sur les bords aval des parois d'alvéole constituant le corps alvéolé, font saillie dans la section transversale d'écoulement des alvéoles. Le dispositif modificateur d'écoulement conforme à l'invention, peut aussi présenter une ou plusieurs des particularités suivantes: - les formes profilées prévues sur les bords aval des parois d'alvéole sont des parties en forme de renflement, - les formes profilées prévues sur les bords aval des parois d'alvéole sont ondulées, - les parois d'alvéole ont, sur les bords aval, une forme courbe perpendiculairement à la direction d'écoulement, - les formes profilées prévues sur les bords aval des parois d'alvéole sont des dents, - les dents sont réalisées au formage sur les bords aval, en forme de peigne, des dents individuelles sont réalisées au formage sur les bords aval, - le bord aval de chaque paroi d'alvéole est pourvu d'une dent, - des dents disposées au milieu sur les parois d'alvéole s'étendent approximativement jusqu'au milieu de l'alvéole, - des dents disposées sur les parois d'alvéole en dehors du milieu s'étendent jusqu'au-delà du milieu de l'alvéole. Ainsi, conformément à l'invention, la production des micro-tourbillons a lieu sur les bords aval du corps alvéolé lui- même. Les formes irrégulières ou discontinues prévues sur les bords aval remplissent ce rôle. La grille disposée à la suite du corps alvéolé peut donc disparaître. La disparition de la grille permet de faire l'économie de certains coûts de matière et de montage, avec notamment la suppression de l'alignement de la grille par rapport au débitmètre massique d'air qui est jusqu'à présent nécessaire lors de la mise en place de la grille. Un autre avantage de l'agencement conforme à l'invention du corps alvéolé réside dans le fait que l'écoulement sortant des alvéoles passe d'une manière continue d'un écoulement laminaire à un écoulement turbulent lorsque le débit massique croît. Il est ainsi possible d'éviter l'inconvénient qui se présente dans les dispositifs modificateurs d'écoulement connus comportant des grilles et qui consiste en ce que, lorsque le débit massique croît, l'écoulement bascule de l'écoulement laminaire à l'écoulement turbulent de plus en plus souvent, plus précisément à une fréquence de plus en plus grande, et il se présente donc, dans ce domaine de débit massique, une dispersion accrue du signal sur le capteur de débit massique d'air. La grille servait donc aussi, dans les dispositifs modificateurs d'écoulement connus, à corriger l'écoulement d'air défectueux créé par le corps alvéolé. En outre, conformément à l'invention, des micro- tourbil-lons sont obtenus grâce à l'agencement particulier des bords aval du corps alvéolé qui, dans un domaine très élevé de débit massique, entraînent une faible dispersion du signal du capteur de débit massique. C'est ainsi par exemple que, dans le cas de moteurs à allumage commandé, le domaine de débit massique vaut approximativement 1: 100, ce qui signifie que le débit massique maximal est cent fois supérieur au débit massique au ralenti. Conformément à l'invention, la précision de mesure est élevée même au voisinage du débit massique au ralenti. En outre, la perte de charge dans le corps alvéolé est faible dans l'agencement conforme à l'invention de ce corps alvéolé. Des exemples de mise en oeuvre de l'invention sont exposés ci-après en détail en regard des dessins. Les dessins représentent: la figure 1, une coupe longitudinale d'un conduit d'admission d'un moteur à combustion interne comportant un dispositif modificateur d'écoulement et un débitmètre d'air massique mis en place, en tant qu'état de la technique, la figure 2, une vue de face du corps alvéolé qui constitue à la figure 1 le redresseur d'écoulement, la figure 3, une vue partielle d'un corps alvéolé suivant une première forme de mise en oeuvre de l'invention, la figure 4, une coupe d'une paroi d'alvéole par la ligne 4-4 de la figure 3, la figure 5, une vue partielle d'un corps alvéolé suivant une deuxième forme de mise en oeuvre, la figure 6, une coupe d'une paroi d'alvéole par la ligne 6-6 de la figure 5, la figure 7, une vue partielle du corps alvéolé suivant une autre forme de mise en oeuvre, la figure 8, une coupe d'une paroi d'alvéole par la ligne 8-8 de la figure 7 et, la figure 9, une vue partielle du corps alvéolé suivant une variante de mise en oeuvre. Le dispositif modificateur d'écoulement conforme à EP 0 458 998 Al a déjà été mentionné dans l'introduction comme état de la technique. Le dispositif modificateur d'écoulement, qui est constitué d'un redresseur d'écoulement 2 et d'une grille 3, est disposé à l'extrémité amont d'un conduit d'admission 1 (figure 1). Le débit massique d'air admis par un moteur à combustion interne est transformé par le redresseur d'écoulement 2 en un écoulement d'air laminaire 4. Les flèches indiquent la direction de l'écoulement. Des micro- tourbillons 5 sont produits par la grille 3 disposée à la suite en aval. Un débitmètre 6 mesurant le débit massique d'air, qui est disposé dans le conduit d'admission 1 en aval de la grille 3 parallèlement à la direction d'écoulement, sert à une détermination directe de charge destinée à un système de commande de moteur. Pour assurer une précision de mesure la plus élevée possible et une grande stabilité du signal, les micro- tourbillons 5 doivent constamment balayer la surface active d'une résistance à film chaud et d'une résistance de comparaison. Le redresseur d'écoulement 2 (figure 2) est constitué d'un corps alvéolé 7 disposé à l'intérieur d'un anneau 9. Le corps alvéolé 7 est formé d'alvéoles 8 carrés. La largeur d'alvéole, c'est-à-dire la distance des parois d'alvéole 10 l'une par rapport à l'autre, vaut par exemple quelques millimètres. L'aire de section transversale des alvéoles 8 reste constante sur toute la section transversale du redresseur d'écoulement 2. Une première forme de réalisation du corps alvéolé conforme à l'invention est représentée aux figures 3 et 4. Il ressort de celles- ci que les bords aval 12 des parois d'alvéole 10 sont décalés sur le côté, c'est-à- dire transversalement par rapport à la direction d'écoulement, plus précisément présentent des parties en forme de renflement 14. Ces parties en forme de renflement constituent des parties de forme discontinue et forment un profil de section transversale des parois d'alvéole 10 qui n'est pas uniforme, sans modifier la section transversale de passage d'écoulement des différents alvéoles entourés par les parois d'alvéole 10. L'écoulement n'est donc dévié que sur les parties de forme discontinue, plus précisément les parties en forme de renflement 14, de sorte que des tourbillons transversaux sont produits avec une perte de charge minimale. Alors qu'il ressort de la figure 3 que chaque paroi d'alvéole 10 comporte une partie en forme de renflement 14 sur chacune des deux faces et que les parties en forme de renflement 14 sont donc situées à une certaine distance l'une de l'autre, il est aussi possible de grossir les partie en forme de renflement 14 de façon telle qu'en vue de dessus prise de l'arrière, les parois d'alvéole 10 forment une ligne en S. Une autre forme de réalisation est représentée aux figures 5 et 6. Dans ce cas, des dents 16 sont réalisées au formage sur les bords aval 12 des parois d'alvéole 10. Les dents 16 sont disposées chacune au milieu de la paroi d'alvéole 10 respective et s'étendent approximativement jusqu'au milieu de l'alvéole. Les bords aval 17 des dents 16 sont biseautés. Une variante de réalisation est représentée aux figures 7 et 8. Dans ce cas, les dents 18 sont réalisées au formage d'une manière décalée par rapport au milieu des parois d'alvéole 10. On obtient le motif représenté à la figure 7 dans lequel les extrémités des dents 18 s'étendent approximativement jusqu'à la dent voisine. La figure 9 représente une autre forme de réalisation selon laquelle les bords aval des parois d'alvéole 10 sont pourvus de pointes 20 en forme de peigne. Il résulte de cette réalisation des bords aval une rugosité qui favorise également la formation de tourbillons. REVENDICATIONS 1. Dispositif modificateur d'écoulement pour débitmètre mesurant un débit massique d'air, notamment pour le conduit d'admission d'un moteur à combustion interne, comprenant un redresseur d'écoulement, se présentant sous forme d'un corps alvéolé qui est traversé par l'écoulement du débit massique d'air d'admission, et des moyens qui produisent, dans l'écoulement d'air, des micro-tourbillons qui s'écoulent en passant sur un débitmètre disposé en aval du dispositif modificateur d'écoulement, caractérisé en ce que les moyens servant à produire les micro-tourbillons (5) sont réalisés sous forme d'éléments profilés qui, sur les bords aval (12) des parois d'alvéole (10) constituant le corps alvéolé (2), font saillie dans la section transversale d'écoulement des alvéoles. 2. Dispositif modificateur d'écoulement suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les formes profilées prévues sur les bords aval (12) des parois d'alvéole (10) sont des parties en forme de renflement. 3. Dispositif modificateur d'écoulement suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les formes profilées prévues sur les bords aval des parois d'alvéole sont ondulées. 4. Dispositif modificateur d'écoulement suivant la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que les parois d'alvéole ont, sur les bords aval, une forme courbe perpendiculairement à la direction d'écoulement. 5. Dispositif modificateur d'écoulement suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les formes profilées prévues sur les bords aval des parois d'alvéole sont des dents. 6. Dispositif modificateur d'écoulement suivant la revendication 5, caractérisé en ce que les dents (20) sont réalisées au formage sur les bords aval, en forme de peigne. 7. Dispositif modificateur d'écoulement suivant la revendication 1, caractérisé en ce que des dents individuelles (16, 18) sont réalisées au formage sur les bords aval. 8. Dispositif modificateur d'écoulement suivant la revendication 7, caractérisé en ce que le bord aval de chaque paroi d'alvéole (10) est pourvu d'une dent (16, 18). 9. Dispositif modificateur d'écoulement suivant la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que des dents (16) disposées au milieu sur les parois d'alvéole s'étendent approximativement jusqu'au milieu de l'alvéole. 10. Dispositif modificateur d'écoulement suivant la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que des dents (18) disposées sur les parois d'alvéole en dehors du milieu s'étendent jusqu'au-delà du milieu de l'alvéole.