INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
DESCRIPTION DETAILLEE Comme mentionné plus haut, la présente technologie concerne notamment un dispositif opto-électronique, 1 ; 1’ ; 1’’, par exemple de type LED ou VCSEL, comprenant une structure émissive avec émission par la surface, ainsi qu’une structure anti-reflet favorisant la sortie du rayonnement produit dans la structure émissive, basée sur un réseau périodique sub-longueur d’onde non diffractif.
Dans la suite, on décrit tout d’abord la structure émissive en elle-même, puis cette structure anti-reflet particulière. Des résultats de simulations numériques illustrant les performances pouvant être obtenues avec cet agencement sont présentées ensuite.
Le dispositif opto-électronique, 1 ; 1’ ; 1’’ est un dispositif en semi-conducteur(s) : une partie au moins de sa structure émissive 2 est formée d’un ou plusieurs matériaux semi-conducteurs. Cette structure émissive 2 est configurée pour produire un rayonnement lumineux lorsqu’elle est traversée par un courant électrique. Ce rayonnement lumineux est produit au sein de la structure émissive, de manière interne, dans le volume de celle-ci. La structure émissive 2 est délimitée en partie supérieure par une surface de sortie 4. Une partie au moins du rayonnement produit sort de la structure émissive 2 par cette surface de sortie 4, pour se propager ensuite dans un milieu de sortie, 5, qui s’étend au-dessus de la structure émissive. La surface de sortie 4 est la surface libre de la structure émissive 2, ici en contact avec le milieu de sortie 5 (il s’agit donc d’une surface en quelque sorte dentelée, ici, du fait de la structure en réseau de cette interface). En pratique, l’indice optique n out du milieu de sortie (par exemple de l’air, ou un matériau de remplissage transparent d’indice inférieur à n, qui pourrait être de l’oxyde de silicium SiO 2 du nitrure de silicium ou de l’alumine) est généralement nettement plus petit que l’indice optique moyen n de la structure émissive 2, à base de semi-conducteur(s).
La structure émissive 2, peut, comme ici, avoir une structure planaire, la structure émissive étant alors formée par un empilement de couches 21, 22, 23 qui s’étendent parallèlement les unes aux autres. En pratique, ces couches s’étendent parallèlement à un substrat, qui sert de support au dispositif opto-électronique. La surface de sortie 4 est alors globalement parallèle à ces couches 21, 22, 23 (c’est-à-dire que le plan moyen défini par la surface de sortie 4 est parallèle aux couches, par exemple parallèle à 10 degrés près, ou mieux). Sur les figures 1 à 4, 10, et 11, on a représenté des axes X, Y et Z orthogonaux deux à deux. Le plan (X, Y) est parallèle au plan des couches, tandis que la direction perpendiculaire à la surface de sortie 4 (i.e. : la direction perpendiculaire au plan moyen défini par cette surface) est repérée par l’axe Z.
La structure émissive 2 peut comprendre (comme dans le cas de la , par exemple) : une couche inférieure, 22, formée au moins en partie d’un semi-conducteur dopé, une couche supérieure 21, formée au moins en partie d’un semiconducteur dopé, les couches inférieure et supérieure 22, 21 ayant des dopages de types opposés, et une partie émissive 23, qui s’étend entre la couche inférieure 22 et la couche supérieure 21 et qui est apte à émettre ledit rayonnement lumineux lorsqu’elle est traversée par un courant électrique.
Dans le mode de réalisation représenté, la partie émissive 23 comprend un empilement d’un ou plusieurs puits quantiques planaires. En variante, la partie émissive pourrait être toutefois d’un type différent ; il pourrait par exemple s’agir d’une simple jonction entre les couches supérieure et inférieure, de dopages opposés (jonction sans matériau interstitiel, par exemple).
Par « puit quantique planaire » on désigne ici une structure comprenant une couche centrale, mince (épaisseur de l’ordre de la dizaine de nanomètre), formée d’un premier matériau semi-conducteur ainsi que deux couches barrières qui enserrent la couche centrale, formée d’un autre matériau semiconducteur qui a une bande interdite plus large que la bande interdite du premier matériau. La couche centrale, mince, forme ainsi un puit de potentiel pour les électrons et/ou les trous. A titre d’exemple, pour une émission dans le rouge, on pourra réaliser la couche centrale et les couches barrières en Phosphorure d’Aluminium-Indium-Galium AlInGaP et en Phosphorure d’Indium-Gallium InGaP. Plus généralement, lorsque l’on souhaite obtenir une émission dans le domaine du visible, on pourra réaliser la couche active à partir de matériaux semi-conducteurs III-V, c’est-à-dire comprenant un élément de la colonne V du tableau périodique des éléments (N, As, P) associé à un ou plusieurs éléments de la colonne III du tableau périodique des éléments (Ga, Al, In).
Les couches inférieure 22 et supérieure 21 peuvent être chacune d’un seul tenant. Par exemple, lorsque la couche active est formée de puits en AlInGaP/InGaP, les couches inférieures et supérieures pourront être réalisées chacune sous la forme d’une couche d’un seul tenant en InGaP, dopé de type N pour l’une, et dopé de type P pour l’autre. Les couches inférieure 22 et supérieure 21 peuvent aussi être formées chacune par un empilement de plusieurs sous-couches. Et l’on peut prévoir que certaines seulement de ces sous-couches soient dopées.
Une électrode inférieure 24, conductrice (par exemple métallique), est en contact avec une face inférieure de la couche inférieure 22. Une ou plusieurs électrodes supérieures 25, conductrices (par exemple métalliques) sont en contact avec une surface supérieure de la couche supérieure 21. Comme représenté sur la , la ou les électrodes supérieures 5 occupent une partie seulement de la surface supérieure de cette couche (surface supérieure qui correspond à la surface de sortie 4 mentionnée plus haut), pour laisser sortir le rayonnement lumineux produit (elles sont par exemple situées en périphérie, ou au centre de cette surface). Les électrodes inférieure et supérieures permettent ainsi d’injecter un courant électrique dans le dispositif 1, afin de produire le rayonnement lumineux en question.
Ce rayonnement lumineux a une longueur d’onde moyenne λ (longueur d’onde moyenne du spectre d’émission de cette structure émissive). Il s’agit de sa longueur d’onde moyenne dans le vide (ou dans un milieu d’indice égal à 1).
Lorsque la structure émissive est formée de matériaux semiconducteurs ayant des indices optiques différents, l’indice moyen n de la structure, mentionné plus haut, correspond à une moyenne (par exemple une moyenne volumique) des indices optiques des parties de la structure émissive où le rayonnement est produit et de celles qui sont traversées par ce rayonnement. Pour le mode de réalisation représenté sur la , par exemple, l’indice optique n est une moyenne des indices optiques respectifs de la couche inférieure 22, de la couche supérieure 21, et des couches formants les puits quantiques planaires de la partie émissive 23.
En pratique, l’indice optique moyen n peut être proche de l’indice optique du matériau qui forme la couche supérieure 21 (ou même égal à ce dernier).
L’indice optique moyen n, ainsi d’ailleurs que les autres indices optiques mentionnés dans ce document, sont des indices à la longueur d’onde moyenne λ.
D’après les graphiques des figures 10(a) et 10(b), si le diamètre minimal du premier orifice d’admission 21ia est compris entre 1,0 mm et 1,2 mm, on peut en déduire qu’il est préférable que le volume de la préchambre soit entre 328 mm³ et 802 mm³.
Treizième mode de réalisation Le moteur à quatre temps à précombustion 1 du treizième mode de réalisation de la présente invention sera expliqué ci-dessous. Le treizième mode de réalisation a au moins une configuration parmi les modes de réalisation 1 à 11. Dans le treizième mode de réalisation, le diamètre minimal du premier orifice d’admission 21ia est supérieur à 1,2 mm et inférieur ou égal à 1, 4 mm, et le volume de la préchambre 20 est compris entre 328 mm³ et 1151 mm³.
Ici, le graphique de la est une partie des résultats des expériences menées par les présents inventeurs. La indique l’IMEPcov selon la variation du CA50, pour le moteur à quatre temps des exemples de réalisation 13 à 19 et de l’exemple de comparaison 8. Les conditions d’expérience des exemples de réalisation 13 à 19 et de l’exemple de comparaison 8 sont identiques les unes des autres. Le moteur thermique de l’exemple de comparaison 8 n’a pas de préchambre. Le moteur thermique de l’exemple de comparaison 8 a une configuration identique au moteur thermique des exemples de réalisation 13 à 19, à l’exception de la présence ou non de la préchambre. Le tableau 4 ci-dessous indique le volume de la préchambre du moteur thermique des exemples de réalisation 13 à 19. Le moteur thermique des exemples de réalisation 13 à 19 a la même configuration les uns avec les autres, à l’exception de la préchambre. Le diamètre minimal du premier orifice d’admission 21ia du moteur thermique des exemples de réalisation 13 à 19 est identique les uns avec les autres, et est supérieur à 1,2 mm et inférieur ou égal à 1,4 mm. De manière générale, l’augmentation du volume de la préchambre a des contraintes structurelles. 1151 mm³, qui est la valeur du volume de la préchambre de l’exemple de réalisation 19, est la valeur maximale du volume de la préchambre déterminée par les contraintes structurelles. Sur le graphique de la , les exemples de réalisation 13 à 19 ont une stabilité de combustion plus élevée que l’exemple de comparaison 8, où aucune préchambre n’est installée.
Bien que les résultats des essais soient omis, la stabilité de combustion du moteur thermique, dont le volume de la préchambre est la valeur minimale déterminée par les contraintes structurelles, soit 328,7 mm³, est plus élevée que la stabilité de combustion du moteur thermique n’ayant pas de préchambre, même si le diamètre minimal du premier orifice 21ia est supérieur à 1,2 mm et inférieur ou égal à 1,4 mm. Pour cette raison, d’après le graphique de la , si le diamètre minimal du premier orifice d’admission 21ia est supérieur à 1,2 mm et inférieur ou égal à 1,4mm, on peut en déduire qu’il est préférable que le volume de la préchambre soit entre 328 mm³ et 1151 mm³.
La présente invention ne se limite pas aux modes de réalisation décrits ci-dessus, et peut être modifiée de diverses façons dans la mesure de ce qui est écrit dans la portée de l’invention. Par exemple, les orifices de liaison peuvent être formés sur la section de paroi de préchambre qui ne forme pas saillie dans l’espace intérieur de la chambre de combustion principale. Le moteur à quatre temps à précombustion de la présente invention peut avoir un compresseur de suralimentation ou un turbocompresseur. Le moteur à quatre temps à précombustion peut avoir un injecteur de carburant de chambre de combustion principale qui injecte le carburant à l’intérieur de la chambre de combustion principale. Le taux de compression du moteur à quatre temps à précombustion de la présente invention peut être inférieur à 11.
Signes de référence 1 : Moteur à quatre temps à précombustion 2 : Chambre de combustion principale 3 : Bouche d’admission 4 : Bouche d’échappement 3a : Première bouche d’admission 5 : Passage d’admission 6 : Passage d’échappement 7 : Valve d’étranglement 8 : Injecteur d’admission 10 : Culasse 11 : Trou cylindrique 13 : Soupape d’admission 14 : Tête de soupape 20 : Préchambre 21 : Orifices de liaison 21ia : Premier orifice d’admission 21i : Orifice d’admission 21ie : Orifice d'échappement 22 : Section de paroi de préchambre 23 : Bougie d'allumage de préchambre 70 : Dispositif de commande 71 : Capteur de détection d’état de fonctionnement C3a : Centre de la première bouche d’admission C11 : Axe central du trou cylindrique C21 : Axe central des orifices de liaison C21ia : Axe central du premier orifice d’admission C23 : Axe central de la bougie d'allumage de préchambre DP : Direction axiale de bougie H21 : Ligne directrice L1 : Longueur de l’espace intérieur de la préchambre sur la direction axiale de bougie L2 : Longueur maximale de l’espace intérieur de la préchambre sur la direction orthogonale à la direction axiale de bougie L3, L4 : Distance la plus courte LSa : Segment S : Plan θ : Angle
Moteur à quatre temps à précombustion La présente invention concerne un moteur à quatre temps à précombustion comprenant une chambre de combustion principale et une préchambre. Etat de la technique
Jusqu’à présent, des moteurs à quatre temps à précombustion comprenant une chambre de combustion principale et une préchambre qui communiquent via plusieurs orifices de liaison, tels qu’il a été divulgué dans le document de brevet 1 par exemple, sont connus. Un mélange air-carburant interne de la préchambre est allumé par une bougie d'allumage. Le moteur à quatre temps à précombustion du document de brevet 1 a un injecteur d’admission qui injecte le carburant dans le passage d'admission, sans avoir d’injecteur de précombustion qui injecterait le carburant dans la préchambre. L’injecteur d’admission du document de brevet 1 est commandé afin que soit généré dans la chambre de combustion principale un mélange air-carburant avec un rapport de mélange stœchiométrique ou plus riche qu’un rapport stœchiométrique. Le moteur à quatre temps à précombustion du document de brevet 1 a une chemise de refroidissement (unité de refroidissement) dans la culasse. De plus, le moteur à quatre temps à précombustion du document de brevet 1 a une bougie d'allumage auxiliaire (dispositif d’aide à l’allumage) qui aide à l’allumage du mélange air-carburant dans la chambre de combustion principale. Documentation technique antérieure Documentation sur les brevets
Document de brevet 1 : Demande de brevet américain n°10612454 Aperçu de l'invention Problèmes que l’invention tente de résoudre
Dans un moteur à quatre temps à précombustion comme celui du document de brevet 1, les zones autour des orifices de liaison et d’un groupe d'électrodes de la bougie d'allumage sont soumises à des températures élevées. L’auto-allumage est susceptible de se produire autour de ces zones, en raison de leur montée à des températures particulièrement hautes lors de fortes charges. En outre, l’auto-allumage est un phénomène dans lequel le mélange air-carburant s’allume tout seul avant l’allumage par la bougie d'allumage. Si jamais le volume de la chemise de refroidissement était augmenté pour empêcher l’apparition de l’auto-allumage, la taille de la culasse augmenterait.
La présente invention a pour but de fournir un moteur à quatre temps à précombustion pouvant empêcher l’apparition de l’auto-allumage, tout en empêchant l’augmentation de la taille de la culasse. Moyens pour résoudre les problèmes
Le moteur à quatre temps à précombustion d’un mode de réalisation de la présente invention a la configuration suivante : Il s’agit d’un moteur à quatre temps à précombustion comprenant : - une chambre de combustion principale dans laquelle un passage d'admission et un passage d’échappement se connectent ; - une valve d’étranglement ajustant la quantité d’air qui traverse ledit passage d’admission et qui est admise dans ladite chambre de combustion principale; - un injecteur d’admission injectant à l’intérieur dudit passage d'admission un carburant liquide, ledit carburant liquide étant un carburant à essence, un carburant à base d’alcool, ou un mélange de carburant à essence et de carburant à base d’alcool ; - une préchambre, formée dans une culasse, le volume de ladite préchambre étant plus petit que le volume de la chambre de combustion principale, et un espace intérieur de la préchambre communique avec celui de la chambre de combustion principale via des orifices de liaison, et dans laquelle une partie d’une bougie d'allumage de préchambre est exposée dans l’espace intérieur de la préchambre; et - un dispositif de commande commandant ledit injecteur d’admission et ladite bougie d'allumage de préchambre; le moteur à quatre temps à précombustion étant caractérisé en ce que : ledit dispositif de commande commande ledit injecteur d’admission sur au moins une partie d’une zone de charge faible où un angle d’ouverture de ladite valve d’étranglement est faible, afin qu’un mélange air-carburant, mélangé dans ledit passage d'admission et ladite chambre de combustion principale, soit : - un premier rapport air/carburant, pouvant être traité dans un catalyseur à trois voies après combustion, ou - un deuxième rapport air/carburant plus riche que ledit premier rapport air/carburant ; ledit moteur à quatre temps à précombustion ne possédant : - ni injecteur de précombustion, qui injecterait le carburant dans ladite préchambre, - ni dispositif d’aide à l’allumage, qui aiderait à l’allumage du mélange air-carburant dans ladite préchambre ou ladite chambre de combustion principale; et ladite culasse a une unité de refroidissement dans laquelle est contenu un produit de refroidissement recevant de la chaleur depuis un groupe d'électrodes de ladite bougie d'allumage de préchambre et une section de paroi de préchambre, où sont formés lesdits orifices de liaison; - ledit groupe d’électrodes de ladite bougie d'allumage de préchambre est formé de sorte que plusieurs décharges d’étincelles se produisent sur ledit groupe d'électrodes et que ces décharges d’étincelles soient réparties de manière circonférentielle sur ledit groupe d’électrodes; - lesdits orifices de liaison soient formés de manière à être répartis circonférentiellement; et - ladite culasse est formée de manière à ce que des chemins thermiques, partant dudit groupe d'électrodes de ladite bougie d'allumage de préchambre jusqu’à ladite unité de refroidissement, et des chemins thermiques, partant de ladite section de paroi de préchambre jusqu’à ladite unité de refroidissement, soient chacun formés de manière à être répartis circonférentiellement.
Le moteur à quatre temps à précombustion d’un mode de réalisation de la présente invention peut avoir la configuration suivante : un matériau de base de ladite section de paroi de préchambre peut avoir un point de fusion plus élevé qu’un matériau de base de ladite culasse, une valeur du matériau de base de ladite section de paroi de préchambre qui est obtenue par une multiplication de la chaleur massique et de la densité, peut être supérieure à celle du matériau de base de ladite culasse, et une conductivité thermique du matériau de base de ladite section de paroi de préchambre peut être supérieure ou égale à celle d’un acier inoxydable à base de chrome.
D’après ce mode de réalisation, le matériau de base de la section de paroi de préchambre a un point de fusion plus élevé que le matériau de base de la culasse. Pour cette raison, il est possible de conserver l’endurance thermique de la section de paroi de préchambre. De plus, la valeur obtenue par la multiplication de la chaleur massique et de la densité du matériau de base de la section de paroi de préchambre est supérieure au matériau de base de la culasse. Ici, la valeur obtenue par la multiplication de la chaleur massique et de la densité exprime la capacité thermique volumique. Plus la capacité thermique volumique est élevée, plus il est difficile pour la température de monter. Le transfert de chaleur se fait facilement depuis la section de paroi de préchambre à haute température sur l’unité de refroidissement formée sur la culasse, tout en empêchant l’augmentation de la température de la section de paroi de préchambre, en formant le matériau de base de la section de paroi de préchambre avec une matière à la capacité thermique volumique plus élevée que le matériau de base de la culasse. De plus, la conductivité thermique du matériau de base de la section de paroi de préchambre est supérieure ou égale à celle de l’acier inoxydable à base de chrome. Pour cette raison, le transfert de chaleur se fait plus facilement depuis la section de paroi de préchambre à l’unité de refroidissement. Par conséquent, on peut davantage empêcher l’apparition de l’auto-allumage.
Le moteur à quatre temps à précombustion d’un mode de réalisation de la présente invention peut avoir la configuration suivante : une longueur de l’espace intérieur de la préchambre selon la direction axiale de la bougie de ladite bougie d'allumage de préchambre peut être plus petite que le double de la longueur maximale de l’espace intérieur de la préchambre selon une direction orthogonale à ladite direction axiale de la bougie, sans qu’une protubérance autre que ladite bougie d'allumage de préchambre, ne soit formée sur une surface interne de ladite préchambre.
Selon un mode de réalisation, le métal tendre est un alliage métallique non ferreux.
Selon un mode de réalisation, le métal tendre est un alliage métallique non ferreux comprenant de l’or, de l’argent, du cuivre, de l’aluminium, de l’étain, du platine, du palladium, du plomb, du zinc ou un mélange de ces métaux.
Selon un mode de réalisation, l’alliage métallique non ferreux comprend au moins 51 % de cuivre par rapport au poids total de l’alliage métallique non ferreux.
Selon un mode de réalisation, le métal tendre est choisi parmi : le bronze ou le laiton.
Selon un mode de réalisation, l’épaisseur du revêtement de métal tendre est comprise entre 0.5 et 3,5 mm, préférentiellement comprise entre 1 et 2 mm.
Selon un mode de réalisation, le revêtement de métal tendre a été déposé directement sur la pièce de fonte par une technique choisie parmi : le brasage, la pulvérisation à froid, dépôt sous vide et la production additive.
Selon un mode de réalisation, le revêtement de métal tendre a été déposé directement sur la pièce de fonte par projection de poudre avec fusion par faisceau laser. Grâce à ces caractéristiques, le revêtement de métal tendre peut être formé de manière bien contrôlée et précise et offrir une excellente tenue dans la durée. En outre, cela permet de former un dépôt avec peu de perte de matière première et donc un dépôt à moindre coût.
Selon un mode de réalisation, le revêtement de métal tendre est situé uniquement sur la surface de la pièce de fonte destinée à être en contact avec le barillet.
Selon un mode de réalisation, la machine tournante hydraulique est une pompe hydraulique.
Selon un mode de réalisation, la machine tournante hydraulique est un moteur hydraulique.
Selon un mode de réalisation, la machine tournante hydraulique est réversible et fonctionne soit en pompe hydraulique, soit en moteur hydraulique.
Selon un mode de réalisation, machine tournante hydraulique à pistons comporte entre 2 et 12 pistons, préférentiellement entre 4 et 8 pistons, par exemple 6 pistons.
Selon un mode de réalisation, l’arbre et le barillet sont à double sens de rotation.
D’une manière générale, la présente invention est conçue pour fonctionner sur une pluralité de machines tournantes hydrauliques, notamment les moteurs ou pompes hydrauliques à pistons de type : à sens unique de rotation, à deux sens de rotation, à cylindrée fixe, à cylindrée variable, à axe brisé, ou toute combinaison d’une ou plusieurs de ces caractéristiques.
Selon un mode de réalisation, l’invention à pour deuxième objet un procédé de préparation d’une culasse de distribution bi-matière, la culasse de distribution étant destinée à être intégrée dans une machine hydraulique à pistons, le procédé comprenant une étape de dépôt d’une couche d’un métal tendre directement sur une surface d’une pièce de fonte formant culasse afin de former une pièce bi-matière.
Selon un mode de réalisation, le dépôt est effectué par projection de poudre avec fusion par faisceau laser.
Une fois la vérification de l’autorisation effectuée auprès de l’UTM, le transfert de contrôle est opéré par le système SGC. En particulier, l’association actuellement stockée dans le système SGC 14 est mise à jour par l’enregistrement d’une nouvelle association entre le drone 12 et l’autre entité de contrôle 12.