EP1036265B1 - Corps papillon a papillon auto-centre - Google Patents
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- EP1036265B1 EP1036265B1 EP98956976A EP98956976A EP1036265B1 EP 1036265 B1 EP1036265 B1 EP 1036265B1 EP 98956976 A EP98956976 A EP 98956976A EP 98956976 A EP98956976 A EP 98956976A EP 1036265 B1 EP1036265 B1 EP 1036265B1
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- European Patent Office
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- throttle valve
- conduit
- reliefs
- downstream
- valve body
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D9/00—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
- F02D9/08—Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits
- F02D9/10—Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits having pivotally-mounted flaps
- F02D9/1035—Details of the valve housing
- F02D9/104—Shaping of the flow path in the vicinity of the flap, e.g. having inserts in the housing
Definitions
- the present invention aims to facilitate the centering of the butterfly inside the duct and this, by simple, effective and inexpensive means.
- Another object of the present invention is to ensure, even in the event of a breakdown, a minimum safety air flow in the duct, downstream of the butterfly.
- the throttle body of the aforementioned type is essentially characterized in that the self-centering means include first reliefs in protruding towards the inside of the duct, and the edge of the butterfly includes second reliefs projecting towards the wall of the duct, the first and second reliefs being substantially complementary in shape.
- FIG. 1 represents a butterfly body 1 which has a housing 2 in which is formed a conduit intake 3, longitudinal axis X-X. Box 2 is manufactured by molding in a synthetic material such as thermoplastic material and obtained in its final form without additional machining or deburring.
- a pivot 5 of axis Y-Y, perpendicular to the longitudinal axis X-X of the conduit 3, and intersecting this axis X-X, is mounted swirling, and constitutes a median axis of rotation for a butterfly 6 in the form of disc of constant thickness, approximately shaped circular and which will be further described with regard to Figures 2 to 4.
- the median axis of rotation 5 is mounted swirling at a central section 7 located substantially at mid-height of conduit 3 and dividing this conduit into a section upstream 8, and in a downstream section 9.
- the butterfly 6 shown in Figures 2 to 4 is advantageously made of synthetic material such as thermoplastic material. It consists of a disc 10 of substantially circular or slightly elliptical in shape, of generally constant thickness, so that it has a section 11 of constant height over the entire periphery of the disc.
- the butterfly 6 pivots around its median axis of rotation 5 in the direction of arrow F shown in Figure 3, between a minimum opening position such that that shown in Figure 2 and an open position maximum for which the butterfly plane is oriented substantially parallel to the axis X-X of the conduit air intake 3.
- This butterfly can thus be considered as consisting of two half-discs 12 and 13, the half-disc 12 turning towards the upstream part 8 of the conduit 3 and the downstream half-disc 13 rotating towards the downstream part 9 of the conduit 3.
- the wall 4 of this conduit comprises means self-centering 15 which cooperate with the unit 11 of the butterfly 6.
- These self-centering means 15 include first reliefs 16 projecting from the wall 4 of the conduit 3 and directed towards the interior of this leads. These first reliefs 16 cooperate, in the position minimum opening of the butterfly, with second reliefs 17 projecting from edge 11 of the butterfly and directed towards the wall 4 of the conduit 3. These first 16 and second 17 reliefs are substantially in shape complementary in order to center the butterfly by corner.
- the first reliefs 16 and the second reliefs 17 are substantially convergent in shape and the first reliefs 16 extend in a plane substantially perpendicular to the longitudinal axis X-X of conduit 3, at level of minimum throttle opening position 6.
- the first reliefs 16 are conical and the second reliefs 17 are of frustoconical shape.
- the conical shape of the first reliefs 16 is of slope less than the slope of the form frustoconical of the second reliefs 17. These slopes are respectively of the order of 3 and 5 degrees.
- the first reliefs 16 are located on two spherical caps 20 and 21 which are inscribed in a sphere whose center imaginary is located at the intersection of the longitudinal axis X-X of the duct 3 and the Y-Y axis of rotation of the butterfly 6. These two spherical caps 20 and 21 came in one piece with the wall 4 of the conduit 3 and projecting inside this conduit 3.
- the spherical cap 20 extends over the upstream part 8 of duct 3, from the minimum open position of the butterfly 6, while the spherical cap 21 extends on the downstream part 9 of the conduit 3, from the position minimum opening of said butterfly 6.
- the first reliefs 16 are located respectively in the lower part and in the upper part of the spherical caps 20 and 21.
- Each of these spherical caps 20 and 21 is symmetrical about a plane perpendicular to the axis median Y-Y of rotation of the butterfly 6 and passing through the axis longitudinal X-X of the duct 3.
- the spherical cap 20 has two recesses 23 and the spherical cap 21 has two recesses 24.
- the recesses 23 extend in the lower part of the cap spherical 20 from the median axis Y-Y while the recesses 24 of the spherical cap 21 extend in upper part of this cap, from the median axis of rotation Y-Y.
- Each of the spherical caps 20 and 21 thus has respectively a central part 25, 26 and two arms 27, 28.
- the spherical cap 20 has an upstream edge 29 and the spherical cap 21 has a downstream edge 30, the shape is adapted to the amount of air to be admitted in the downstream section 9 of the conduit 3 as a function of the angle butterfly opening 6.
- the upstream part 8 communicates with the downstream part 9 by the recesses 23 and 24 formed in the spherical caps 20 and 21.
- This position is the position in butterfly backup mode which corresponds to point I of the graph of figure 5.
- the quantity of air admitted into the downstream section 9 is weak.
Landscapes
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Description
- un boítier dans lequel est ménagé un conduit d'admission d'air qui comprend une paroi intérieure, et
- un papillon en forme de disque sensiblement circulaire ou faiblement elliptique, monté sur un axe médian de rotation, transversal au conduit, divisant ce conduit en une partie amont et une partie aval, et déplaçable entre une position d'ouverture minimum et une position d'ouverture maximum pour laquelle le plan du papillon est orienté sensiblement parallèlement à l'axe du conduit d'admission, la partie du papillon qui tourne vers la partie amont du conduit, respectivement vers la partie aval, à partir de la position d'ouverture minimum, ayant une forme de demi-disque plat possédant une tranche de faible épaisseur par rapport à sa surface, la paroi du conduit comprenant des moyens d'auto-centrage du papillon qui coopèrent avec la tranche du papillon.
- les premiers et deuxièmes reliefs sont respectivement de forme convergente et les premiers reliefs s'étendent sensiblement transversalement au conduit ;
- les premiers reliefs sont de forme conique et les deuxièmes reliefs sont de forme tronconique ;
- la forme conique des premiers reliefs étant de pente inférieure à celle de la forme tronconique des deuxièmes reliefs ;
- la paroi du conduit d'admission présente, du côté de la partie du disque plat tournant vers la partie amont et en amont, respectivement du côté de la partie du disque tournant vers la partie aval et en aval, de la position d'ouverture minimale, une première et une deuxième portions en forme de calottes sphériques elles-mêmes inscrites dans une sphère dont le centre est situé à l'intersection de l'axe longitudinal du conduit et de l'axe médian de rotation du papillon, et en ce que les moyens d'auto-centrage sont situés sur lesdites calottes sphériques ;
- chaque calotte sphérique comprend au moins un évidemment s'étendant depuis l'axe médian de rotation du papillon de sorte que lorsque le papillon pivote depuis sa position d'ouverture minimale vers sa position d'ouverture maximale, les parties amont et aval du conduit sont successivement en communication fluidique faible, minimale, puis totale ;
- chaque calotte sphérique est symétrique par rapport à un plan perpendiculaire à l'axe médian de rotation du papillon et passant par l'axe longitudinal du conduit ; et
- chaque calotte sphérique comprend une partie centrale à partir de laquelle s'étendent deux bras latéraux, les deux bras latéraux de la calotte destinée à être en regard de la partie du papillon tournant vers la partie amont, respectivement de la partie du papillon tournant vers la partie aval, étant situés en amont, respectivement en aval, de la position d'ouverture minimale du papillon.
- la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un corps papillon selon la présente invention, le papillon ayant été retiré pour des raisons de clarté ;
- la figure 2 est une vue identique à celle de la figure 1, le papillon étant maintenant représenté en position minimale d'ouverture ;
- la figure 3 est une vue identique à celle de la figure 1, le papillon étant maintenant représenté dans une position intermédiaire d'ouverture ;
- la figure 4 est une vue agrandie du détail A de la figure 2 représentant le papillon en butée contre la surface du conduit ; et
- la figure 5 est un graphe représentant la quantité d'air admis dans le conduit, en aval du papillon en fonction de l'angle d'ouverture dudit papillon.
Claims (8)
- Corps papillon pour dispositif d'injection de combustible pour moteur à combustion interne, comportant :un boítier (2) dans lequel est ménagé un conduit d'admission d'air (3) qui comprend une paroi intérieure (4), etun papillon (6) en forme de disque (10) sensiblement circulaire ou faiblement elliptique, monté sur un axe médian de rotation (5), transversal au conduit (3), divisant ce conduit en une partie amont (8) et une partie aval (9), et déplaçable entre une position d'ouverture minimum et une position d'ouverture maximum pour laquelle le plan du papillon est orienté sensiblement parallèlement à l'axe (X-X) du conduit d'admission (3), la partie du papillon (6) qui tourne vers la partie amont (8) du conduit (3), respectivement vers la partie aval (9), à partir de la position d'ouverture minimum, ayant une forme de demi-disque plat (12, 13) possédant une tranche (11) de faible épaisseur par rapport à sa surface,
caractérisé en ce que les moyens d'auto-centrage (15) comprennent des premiers reliefs (16) en saillie vers l'intérieur du conduit (3), et la tranche (11) du papillon (6) comprend des deuxièmes reliefs (17) en saillie vers la paroi (4) du conduit (3), les premiers (16) et deuxièmes (17) reliefs étant sensiblement de forme complémentaire. - Corps papillon selon la revendication 1, caractérisé en ce que les premiers (16) et deuxièmes (17). reliefs sont respectivement de forme convergente et les premiers reliefs (16) s'étendent sensiblement transversalement au conduit (3).
- Corps papillon selon la revendication 2, caractérisé en ce que les premiers reliefs (16) sont de forme conique et les deuxièmes reliefs (17) sont de forme tronconique.
- Corps papillon selon la revendication 3, caractérisé en ce que la forme conique des premiers reliefs (16) étant de pente inférieure à celle de la forme tronconique des deuxièmes reliefs (17).
- Corps papillon selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que la paroi (4) du conduit (3) d'admission présente, du côté de la partie (12) du disque plat (10) tournant vers la partie amont (8) et en amont, respectivement du côté de la partie (13) du disque (10) tournant vers la partie aval (9) et en aval, de la position d'ouverture minimale, une première (20) et une deuxième (21) portions en forme de calottes sphériques elles-mêmes inscrites dans une sphère dont le centre est situé à l'intersection de l'axe longitudinal (X-X) du conduit et de l'axe médian de rotation (Y-Y) du papillon (6), et en ce que les moyens d'auto-centrage (15) sont situés sur lesdites calottes sphériques (20, 21).
- Corps papillon selon la revendication 5, caractérisé en ce que chaque calotte sphérique (20, 21) comprend au moins un évidement (23, 24) s'étendant depuis l'axe médian de rotation (Y-Y) du papillon (6) de sorte que lorsque le papillon (6) pivote depuis sa position d'ouverture minimale vers sa position d'ouverture maximale, les parties amont (8) et aval (9) du conduit (3) sont successivement en communication fluidique faible, minimale, puis totale.
- Corps papillon selon la revendication 6, caractérisé en ce que chaque calotte sphérique (20, 21) est symétrique par rapport à un plan perpendiculaire à l'axe médian de rotation (Y-Y) du papillon (6) et passant par l'axe longitudinal (X-X) du conduit (3).
- Corps papillon selon la revendication 7, caractérisé en ce que chaque calotte sphérique (20, 21) comprend une partie centrale (25, 26) à partir de laquelle s'étendent deux bras latéraux (27, 28), les deux bras latéraux (27, 28) de la calotte (20, 21) destinée à être en regard de la partie (12) du papillon (6) tournant vers la partie amont (8), respectivement de la partie (13) du papillon (6) tournant vers la partie aval (9), étant situés en amont, respectivement en aval, de la position d'ouverture minimale du papillon (6).
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