FR2627804A1 - Dispositif de detection de vibrations pour moteur a combustion interne - Google Patents

Dispositif de detection de vibrations pour moteur a combustion interne Download PDF

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    • G—PHYSICS
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    • G01L23/221—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid for detecting or indicating knocks in internal-combustion engines; Units comprising pressure-sensitive members combined with ignitors for firing internal-combustion engines for detecting or indicating knocks in internal combustion engines
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Abstract

L'invention concerne un dispositif de détection de vibrations. Elle se rapporte à un dispositif de détection de vibrations 101 qui est monté sur une saillie 21 d'une machine vibrante, par exemple d'un moteur à combustion interne. Selon l'invention, la surface efficace de contact de diamètre diams du dispositif de détection est inférieur au diamètre diam3 de la surface de montage de la saillie 21 de la machine vibrante. De cette manière, la caractéristique de réponse en fréquences du dispositif de détection des vibrations est plate dans la plage de 1 à 20 kHz si bien que le signal détecté est bien représentatif des vibrations de la machine. Application à la détection des vibrations des moteurs à combustion interne.

Description

La présente invention concerne un dispositif de détection de vibrations
fixé par exemple à un moteur à combustion interne afin qu'il détecte l'apparition du
cognement d'après ses vibrations.
On se réfère d'abord à la figure 5 des dessins
annexés qui représente un dispositif classique 101 de dé-
tection de vibrations du type dans lequel un manchon métal-
lique la un trou 13 de passage d'un boulon de montage, et une surface constituant-une surface efficace la de diamètre ss' le manchon étant destiné à être en appui contre un
moteur à combustion interne. Un convertisseur vibrations-
tension 2 est disposé dans l'espace délimité entre le man-
chon et un boîtier 3 et il comporte une masse 8 et un élé-
ment piézoélectrique 5 placés sur une plaque 4 qui est elle-même en appui sur une surface de fond lb. Un
signal de sortie de l'élément piézoélectrique 5 est trans-
mis par une borne 6 à une broche 11 de sortie. Une feuille isolante 7 est placée à la surface supérieure de la borne 6. Le convertisseur 2 est fixé par un écrou 9 vissé sur la partie filetée lc du manchon 1. Le manchon 1 et le boîtier 3 collaborent à la formation d'un bottier externe dont l'espace est rempli d'une charge 10 formée d'une résine
époxyde. Un tube isolant 12 est placé autour de la péri-
phérie de la partie cylindrique du manchon 1.
Comme représenté sur la figure 6, le dispositif 101 de détection de vibrations du type décrit est fixé à une saillie d'un moteur à combustion interne par un boulon 14 de manière que la surface efficace de contact la soit en
contact étendu avec la surface de montage de la saillie.
Les vibrations apparaissant dans les conditions de fonc-
tionnement du moteur à combustion interne sont transmises par la surface efficace de contact au dispositif, et la force d'inertie du dispositif 8 qui en résulte est alors
appliquée à l'élément piézoélectrique 5. Les signaux résul-
tants de ce dernier sont traités afin que des signaux par-
ticuliers (signaux de cognement) qui apparaissent lors du cognement soient distingués, le cognement étant un phénomène indiquant l'absence d'un fonctionnement régulier du moteur à combustion interne. D'après le résultat de cette détection, les paramètres de performances du moteur & combustion interne sont réglés de manière que le moteur donne une puissance optimale avec un rendement maximal en carburant. I1 est fondamental, pour un fonctionnement efficace du dispositif précédent, que les vibrations d'un moteur soient détectées exactement. Pour que cette détection soit précise, il faut que l'état de montage du dispositif sur un moteur à combustion interne soit optimal au point de vue de sa caractéristique de détection des vibrations. Cependant,
comme le dispositif classique du type précédent a une sur-
face efficace de contact dont le diamètre s est supérieur au diamètre 01 de la surface de la saillie sur laquelle il est monté (c'est-à-dire 1 < 0s)' comme représenté sur la figure 6, la caractéristique de détection des vibrations du dispositif présente une fluctuation, comme l'indique la figure 7, même lorsque la caractéristique de réponse en fréquences est plate à l'origine. Plus le diamètre 0s est important par rapport au diamètre 01' plus ce phénomène est important et plus l'amplitude de la fluctuation de la caractéristique de détection des vibrations est grande, surtout dans la région des basses fréquences. Dans ces conditions, le résultat de la détection assurée par le dispositif ne représente plus véritablement les vibrations
du moteur dans son état réel.
L'invention a pour objet un dispositif de détection de vibrations capable de donner un signal de détection représentant les vibrations d'un moteur aussi exactement
qu'elles existent.
A cet effet, le dispositif selon l'invention a une surface efficace de contact dont la section est inférieure à la surface de la saillie sur laquelle le dispositif est
monté.
Le dispositif selon l'invention a une caractéris-
tique plate en fréquences dans la plage de 1 à
kHz dans laquelle elle est naturellement plate.
D'autres caractéristiques et avantages de l'inven-
tion ressortiront mieux de la description qui va suivre,
faite en référence aux dessins sur lesquels: les figures 1 et 2 sont des élévations latérales
d'un premier et d'un second mode de réalisation de l'inven-
tion;
la figure 3 est un graphique représentant la carac-
téristique de réponse en fréquences du premier et du second mode de réalisation de l'invention; la figure 4 est une élévation latérale en coupe
partielle d'un troisième mode de réalisation de l'inven-
tion;
la figure 5 est une élévation latérale d'un disposi-
tif de détection de vibrations de type classique; la figure 6 est une élévation latérale du dispositif de la figure 5 lorsqu'il est monté; et
la figure 7 est un graphique représentant la carac-
téristique de réponse en fréquences du dispositif repré-
senté sur la figure 6.
La figure 1 représente un dispositif 101 de détec-
tion de vibrations selon l'invention ayant la même disposi-
tion que celui de la figure 5. Ce dispositif 101 a une
surface efficace de contact dont le diamètre 4s est infé-
rieur au diamètre 02 de la surface de montage de la saillie
21 formée sur un moteur à combustion interne.
La figure 2 représente une variante de l'invention dans laquelle il existe une différence beaucoup plus grande (03> " s entre le diamètre s et le diamètre 03 de la
surface de montage de la saillie 21.
Dans les deux modes de réalisation, le dispositif 101 de détection-des vibrations est monté sur un moteur de manière que toute la surface efficace de contact soit en contact étendu avec la surface de montage de la saillie 21,
si bien qu'une caractéristique plate de réponse en fré-
quences est obtenue dans la plage allant de 1 à
kHz comme indiqué sur la figure 3.
Le dispositif de détection de vibrations utilisé dans les modes de réalisation précédents n'est pas limité au montage représenté sur la figure 5, et la figure 4 représente une variante 102. Ce dispositif 102 a été décrit dans la demande publiée de module d'utilité Japonais n 60- 23 730. Il comporte un boîtier 13 ayant un convertisseur vibrations-tension 12 placé à l'intérieur et fixé par un boulon 19, comprenant un élément piézoélectrique 15 et une masse 18. Un signal de sortie est transmis par une borne 16a et un fil 16 de connexion. L'espace délimité dans le boîtier 13 est rempli d'une charge 15. Le boîtier 13 a une surface inférieure ayant un boulon 20 qui est vissé dans la
saillie d'un moteur à combustion interne afin que le dispo-
sitif 102 soit fixé au moteur d'une manière telle que toute la surface efficace de contact du dispositif 102 est en
contact étendu avec la surface de montage de la saillie.
Comme le dispositif 102 est monté de manière que la surface efficace de contact ait un diamètre s inférieur au diamètre 94 de la surface de montage de la saillie 21, les
fonctions et avantages décrits sont encore obtenus.
Il faut noter que les modes de réalisation décrits ne sont pas les seuls possibles; par exemple, la surface efficace de contact et la surface de montage de la saillie ne sont pas obligatoirement circulaires, bien que le terme
"diamètre" soit utilisé pour la description du mode de
réalisation précédent. Il est important que, quelle que soit sa configuration, la surface efficace de contact soit suffisamment faible pour qu'aucune partie de cette surface ne dépasse de la surface de montage, lorsque le dispositif
est monté.
Comme décrit précédemment, comme la surface efficace de contact est inférieure à la surface de montage de la
saillie formée sur un moteur à combustion interne, le dis-
positif de détection de vibrations a une caractéristique
plate de réponse en fréquences qui lui permet de trans-
mettre des signaux représentant les vibrations d'un moteur
exactement comme elles existent.

Claims (1)

  1. REVENDICATION -
    A-Dispositif de détection de vibrations, comprenant un
    boîtier (3; 13) de montage sur un moteur à combustion in-
    terne par l'intermédiaire d'une saillie (21) ayant une sur-
    face de montage du dispositif, le boîtier contenant un con-
    vertisseur vibrations-tension comprenant un élément piézo-
    électrique (5; 15) et une masse (8; 18) destinée à appli-
    quer une force d'inertie à l'élément piézoélectrique, caractérisé en ce que le boîtier (3; 13) a une surface efficace de contact dont l'étendue est inférieure à celle de ladite surface de montage de la saillie (21) et qui est entièrement en contact étendu avec la surface de montage,
    lorsque le dispositif est monté.
FR898902426A 1988-02-26 1989-02-24 Dispositif de detection de vibrations pour moteur a combustion interne Expired - Lifetime FR2627804B1 (fr)

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