Brevet FR2892768A1 — publié le 20070504

L'invention concerne un dispositif de réglage du débit d'un gaz dans une tubulure, notamment de réglage d'air dans une tubulure d'admission communiquant avec une chambre de combustion d'un moteur à combustion interne. Elle s'applique en particulier mais d'une manière non limitative aux moteurs à allumage commandé. On connaît un tel dispositif pour lequel le réglage du débit de gaz dans la tubulure est réalisé à l'aide d'un volet de papillon monté mobile en rotation dans la tubulure, autour d'un axe transversal à la tubulure, entre une position d'obturation à laquelle il empêche le gaz de sortir de la tubulure et une position d'ouverture complète de pleine charge à laquelle le gaz peut circuler dans la tubulure. Toutefois, un tel dispositif provoque des pertes de charges importantes dans la tubulure lorsque le volet de papillon n'est pas totalement ouvert, c'est-à-dire qu'il occupe une position intermédiaire entre ses deux positions d'obturation et d'ouverture de la tubulure. Ainsi, la présente invention a pour but de proposer un dispositif qui remédie à cet inconvénient. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de réglage du débit de gaz dans une tubulure comprenant un clapet monté mobile de façon commandée dans la tubulure entre une position d'obturation de la tubulure et une position d'ouverture de celle-ci, caractérisé en ce que le clapet est monté mobile en translation dans la tubulure suivant une direction parallèle au sens d'écoulement du gaz dans cette tubulure et en ce que le clapet se présente sous la forme d'un corps de révolution à au moins une partie de plus grand diamètre s'étendant transversalement à la direction de déplacement du clapet pour venir en contact avec un siège de clapet conjugué défini par un rétrécissement de la tubulure pour obturer cette dernière. Selon une variante de l'invention plus particulièrement préférée, la tubulure est une tubulure d'admission d'air communiquant avec une chambre de combustion d'un moteur à combustion interne. De préférence, le corps de révolution du clapet du dispositif selon l'invention présente la forme générale d'un diabolo dont les deux sommets opposés s'étendent parallèlement à la direction d'écoulement du gaz dans la tubulure et la partie centrale constitue la partie du plus grand diamètre du clapet. Ce clapet, étant monté mobile en translation dans la tubulure, présente, grâce à sa forme en diabolo, l'avantage de réduire voire de supprimer les pertes de charges dans cette tubulure. Avantageusement, le siège du clapet est tronconique. En outre, les moyens de déplacement en translation du clapet selon l'invention comprennent une tige axialement mobile de façon commandée dans un fourreau de guidage fixe logé dans la tubulure et le clapet est solidaire de l'une des extrémités de la tige qui s'étend coaxialement au corps de ce clapet. Par exemple, le fourreau de guidage selon l'invention est solidaire d'une paroi de la tubulure à l'opposé du clapet et les moyens de commande du déplacement de la tige comprennent un pignon solidaire d'un arbre moteur et une crémaillère de la tige faisant saillie du fourreau à l'extérieur de la tubulure et en engrènement avec le pignon. En particulier, le moteur d'entraînement du pignon selon l'invention est solidaire de la tubulure à 30 l'extérieur de celle-ci. De préférence, le moteur d'entraînement du pignon selon l'invention est un moteur électrique du type pas à pas. L'invention concerne également un moteur à 35 combustion interne comportant au moins une chambre de combustion avec une tubulure d'admission d'air communiquant avec ladite chambre, ladite tubulure étant munie d'un dispositif de réglage du débit d'air tel que défini ci-dessus. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe axiale d'un dispositif de réglage de débit de gaz dans une tubulure conforme à l'invention montrant un clapet occupant sa position de fermeture de la tubulure ; - la figure 2 représente le dispositif de la figure 15 1 montrant le clapet en position d'ouverture ; - la figure 3 est une vue en perspective d'un mode de réalisation du dispositif de l'invention. Les figures 1 à 3 représentent un dispositif 1 de réglage du débit d'air dans une tubulure d'admission 2 20 communiquant avec une chambre de combustion d'un moteur à combustion interne, non représentée, dans laquelle un mélange air-carburant doit être effectué. Le dispositif 1 comprend un clapet d'admission d'air 3 qui est monté mobile en translation dans la 25 tubulure 2 entre une position d'obturation à laquelle il empêche l'air de traverser la tubulure 2 vers la chambre de combustion et une charge, représentée en circuler librement dans position d'ouverture de pleine figure 2, à laquelle l'air peut la tubulure d'admission 2. 30 Le déplacement s'effectue suivantcommandé en translation du clapet 3 une direction parallèle au sens d'écoulement de l'air arrivant juste en amont de clapet 3, c'est-à-dire, une ce direction parallèle à la direction longitudinale de la portion rectiligne 2a de la 35 tubulure 2 dans laquelle se trouve le clapet 3. A cet effet, le clapet d'admission 3 est solidarisé à une extrémité 4a d'une tige rigide 4 montée mobile en translation coaxialement à un axe longitudinal XX'. Plus précisément, la tige 4 est insérée de façon coulissante dans un fourreau tubulaire de guidage 5 ayant sa partie d'extrémité 6 solidaire à l'une des parois de la tubulure d'admission 2 à l'opposé du clapet d'admission d'air 3. La partie d'extrémité 6 traverse la paroi de la tubulure 2 en faisant saillie extérieurement de celle-ci et peut être fixée à cette paroi, par exemple, par soudage. Les moyens d'entraînement 8 en translation de la tige 4 et de son clapet 3 comprennent un pignon 9 coopérant par engrènement avec une crémaillère 10 de l'extrémité 4b de la tige 4 faisant saillie du fourreau 5 à l'extérieur de la tubulure d'admission 2. Un joint d'étanchéité 11 est prévu entre l'extrémité libre du fourreau et la tige 4. Le pignon 9 est apte à être entraîné en rotation par un moteur d'entraînement 12, par exemple, un moteur électrique de type pas à pas et qui est solidaire de la tubulure 2. Le clapet d'admission d'air 3 a une forme générale d'un diabolo 15, plus précisément une forme de double cône ou de double ogive s'étendant suivant l'axe XX' coaxialement avec celui-ci et dont la partie centrale de plus grand diamètre 16 s'étendant perpendiculairement à l'axe XX', présente, dans le plan médian longitudinal du clapet 3, une forme externe arquée. Cette partie périphérique externe arquée 17 du clapet 3 peut venir en appui sur un siège de clapet 18 défini par un rétrécissement de diamètre 19 de la tubulure 2. Le siège de clapet 18 présente une forme sensiblement conjuguée de celle de la partie périphérique arquée 17 du clapet 3, c'est-à-dire, une forme générale tronconique située entre les parties du plus grand et du plus petit diamètres 20, 21 respectivement de la tubulure 2. Le clapet d'admission d'air 3 est plein et comporte un perçage 24 réalisé dans le clapet 3 coaxialement à son axe longitudinal passant par ses deux sommets et dans lesquels est monté à coulissement une partie d'extrémité 7 du fourreau 5. L'extrémité 4a de la tige 4 opposée à celle de la crémaillère 10 est solidaire du corps du clapet 3 à l'intérieur de celui-ci par tout moyen approprié, par exemple, par emmanchement à force dans un trou borgne 25 du clapet 3 prolongeant le perçage 24. Ainsi, lorsque le moteur électrique 12 est activé, il provoque le déplacement en translation dans le sens correspondant de la tige 4 et, par conséquent, le déplacement guidé du clapet 3 le long du fourreau 5 à la position d'ouverture ou de fermeture du clapet 3. En variante de réalisation non représentée, le clapet en diabolo 15 peut être tout simplement fixé par son sommet correspondant à l'extrémité de la tige 4 faisant saillie du fourreau 5 pour permettre le déplacement en translation du clapet 3 entre ses positions d'obturation et d'ouverture de la tubulure 2. Bien entendu, quel que soit son mode d'entraînement en translation, le clapet 3 peut être amené à des positions intermédiaires entre sa position d'obturation et d'ouverture totale pour réguler à une valeur souhaitée le débit d'air traversant la tubulure 2. REVENDICATIONS 1. Dispositif (1) de réglage du débit de gaz dans une tubulure comprenant un clapet (3) monté mobile de façon commandée dans la tubulure (2) entre une position d'obturation de la tubulure (2) et une position d'ouverture de celle-ci, caractérisé en ce que le clapet (3) est monté mobile en translation dans la tubulure (2) suivant une direction parallèle au sens d'écoulement du gaz dans cette tubulure (2) et en ce que le clapet (3) se présente sous la forme d'un corps de révolution ayant au moins une partie de plus grand diamètre (16) s'étendant transversalement à la direction de déplacement du clapet (3) pour venir en contact avec un siège de clapet (18) conjugué défini par un rétrécissement (19) de la tubulure (2) pour obturer cette dernière. 2. Dispositif (1) selon la revendication 1, dans lequel la tubulure (2) est une tubulure d'admission d'air communiquant avec une chambre de combustion d'un moteur à combustion interne. 3. Dispositif (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps de révolution du clapet (3) présente la forme générale d'un diabolo (15) dont les deux sommets opposés s'étendent parallèlement à la direction d'écoulement du gaz dans la tubulure (2) et la partie centrale constitue la partie du plus grand diamètre (16) du clapet (3). 4. Dispositif (1) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le siège du clapet (18) est 30 tronconique. 5. Dispositif (1) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens de déplacement (8) en translation du clapet (3) comprennent une tige (4) axialement mobile de façon commandée dans un fourreau de 35 guidage (5) fixe logé dans la tubulure (2) et en ce que le clapet (3) est solidaire de l'une des extrémités de latige (4a) qui s'étend coaxialement au corps de ce clapet (3). 6. Dispositif (1) selon la revendication 5, caractérisé en ce que le fourreau de guidage (5) est solidaire d'une paroi de la tubulure (2) à l'opposé du clapet (3) et en ce que les moyens de commande du déplacement (8) de la tige (4) comprennent un pignon (9) solidaire d'un arbre moteur (12) et une crémaillère (10) de la tige (4) faisant saillie du fourreau (5) à l'extérieur de la tubulure (2) et en engrènement avec le pignon (9). 7. Dispositif (1) selon la revendication 6, caractérisé en ce que le moteur d'entraînement (12) du pignon (9) est solidaire de la tubulure (2) à l'extérieur de celle-ci. 8. Dispositif (1) selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que le moteur d'entraînement (12) du pignon (9) est un moteur électrique du type pas à pas. 9. Moteur à combustion interne comportant au moins une chambre de combustion avec une tubulure d'admission d'air (2) communiquant avec ladite chambre, ladite tubulure (2) étant munie d'un dispositif (1) de réglage du débit d'air selon l'une quelconque des revendications 1 à 8.