L'invention concerne un dispositif de réglage du débit d'un gaz dans uneThe invention relates to a device for regulating the flow rate of a gas in a
tubulure, notamment de réglage d'air dans une tubulure d'admission communiquant avec une chambre de combustion d'un moteur à combustion interne. tubing, in particular for adjusting air in an intake manifold communicating with a combustion chamber of an internal combustion engine.
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. It applies in particular but in a non-limiting manner to spark ignition engines. Such a device is known for which the adjustment of the gas flow rate in the tubing is carried out using a butterfly flap mounted rotatably in the tubing, about an axis transverse to the tubing, between a position d shutter at which it prevents the gas from leaving the tubing and a full open position of full load to which the gas can flow in the tubing.
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. However, such a device causes significant losses in the tubing when the butterfly flap is not fully open, that is to say, it occupies an intermediate position between its two shutter positions and opening of the tubing.
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. Thus, the present invention aims to provide a device that overcomes this disadvantage. For this purpose, the subject of the invention is a device for regulating the flow of gas in a pipe comprising a valve movably mounted in a controlled manner in the pipe between a closed position of the pipe and an opening position of this pipe. characterized in that the valve is movably mounted in translation in the pipe in a direction parallel to the direction of flow of the gas in this pipe and in that the valve is in the form of a body of revolution at least a larger diameter portion extending transversely to the direction of movement of the valve to contact a valve seat conjugate defined by a narrowing of the tubing to seal the latter. According to a variant of the invention more particularly preferred, the tubing is an air intake manifold communicating with a combustion chamber of an internal combustion engine. Preferably, the body of revolution of the valve of the device according to the invention has the general shape of a diabolo whose two opposite peaks extend parallel to the direction of flow of the gas in the tubing and the central part constitutes the part the largest diameter of the valve. This valve, being mounted movably in translation in the tubing, has, thanks to its diabolo shape, the advantage of reducing or even eliminating the pressure losses in this tubing. Advantageously, the seat of the valve is frustoconical.
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. In addition, the means for translational movement of the valve according to the invention comprise a rod axially movable in a controlled manner in a fixed guide sleeve housed in the tubing and the valve is secured to one of the ends of the rod which s' extends coaxially to the body of this valve. For example, the guiding sheath according to the invention is integral with a wall of the pipe opposite the valve and the rod displacement control means comprise a pinion integral with a motor shaft and a rack of the rod protruding from the sheath outside the tubing and meshing with the pinion. In particular, the drive motor of the pinion according to the invention is integral with the tubing on the outside thereof. Preferably, the drive motor of the pinion according to the invention is an electric motor of the step type. The invention also relates to an internal combustion engine comprising at least one combustion chamber with an air intake pipe communicating with said chamber, said pipe being provided with a device for adjusting the air flow as defined above. The invention will be better understood, and other objects, features, details and advantages thereof will appear more clearly in the following explanatory description made with reference to the accompanying schematic drawings given solely by way of example illustrating a embodiment of the invention and in which: - Figure 1 is an axial sectional view of a gas flow control device in a pipe according to the invention showing a valve occupying its closed position of the tubing ; - Figure 2 shows the device of Figure 1 showing the valve in the open position; FIG. 3 is a perspective view of an embodiment of the device of the invention. FIGS. 1 to 3 show a device 1 for regulating the air flow rate in an intake manifold 2 communicating with a combustion chamber of an internal combustion engine, not shown, in which an air-fuel mixture must be made. The device 1 comprises an air intake valve 3 which is movably mounted in translation in the pipe 2 between a closed position to which it prevents air from passing through the pipe 2 towards the combustion chamber and a load , shown in free flow in the open position of full figure 2, to which the air can the intake manifold 2. The displacement is carried outcommanded in translation of the valve 3 a direction parallel to the direction of flow of the air arriving just upstream of the valve 3, that is to say, a direction parallel to the longitudinal direction of the rectilinear portion 2a of the tubing 2 in which the valve 3 is located.
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. For this purpose, the inlet valve 3 is secured to one end 4a of a rigid rod 4 mounted to move in translation coaxially with a longitudinal axis XX '. More specifically, the rod 4 is slidably inserted in a tubular guiding sheath 5 having its end portion 6 integral with one of the walls of the intake manifold 2 opposite the intake valve of 3. The end portion 6 passes through the wall of the tubing 2 protruding externally thereof and can be attached to this wall, for example, by welding. The driving means 8 in translation of the rod 4 and its valve 3 comprise a pinion 9 cooperating by meshing with a rack 10 of the end 4b of the rod 4 projecting from the sleeve 5 outside the tubing d intake 2. A seal 11 is provided between the free end of the sleeve and the rod 4. The pinion 9 is adapted to be rotated by a drive motor 12, for example, an electric motor of the type shown in FIG. step and which is integral with the manifold 2. The air intake valve 3 has a general shape of a diabolo 15, more precisely a shape of double cone or double warhead extending along the axis XX coaxially with the latter and whose central portion of larger diameter 16 extending perpendicularly to the axis XX ', has, in the longitudinal median plane of the valve 3, an arcuate outer shape.
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. This outer arcuate peripheral portion 17 of the valve 3 can bear on a valve seat 18 defined by a narrowing of diameter 19 of the tubing 2. The valve seat 18 has a shape substantially conjugate with that of the arcuate peripheral portion 17 of the valve 3, that is to say, a generally frustoconical shape located between the parts of the largest and smallest diameters 20, 21 respectively of the tube 2. The air intake valve 3 is full and comprises a drilling 24 made in the valve 3 coaxially with its longitudinal axis passing through its two vertices and in which is slidably mounted an end portion 7 of the sheath 5. The end 4a of the rod 4 opposite that of the rack 10 is integral with the body of the valve 3 inside thereof by any appropriate means, for example, by press fitting into a blind hole 25 of the valve 3 extending the bore 24. Thus, when the electric motor e 12 is activated, it causes the displacement in translation in the corresponding direction of the rod 4 and, consequently, the guided displacement of the valve 3 along the sleeve 5 to the open or closed position of the valve 3. As a variant embodiment not shown, the diabolo valve 15 can be simply fixed by its apex corresponding to the end of the rod 4 projecting from the sheath 5 to allow the translational movement of the valve 3 between its shutter positions and 2. Of course, whatever its drive mode in translation, the valve 3 can be brought to intermediate positions between its closed position and full opening to regulate to a desired value the flow rate. air passing through the tubing 2.