FR2902518A1

FR2902518A1 - Capteur de pression de combustion

Info

Publication number: FR2902518A1
Application number: FR0704402A
Authority: FR
Inventors: Yoshinobu Hirose; Takehiro Watarai
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2006-06-20
Filing date: 2007-06-20
Publication date: 2007-12-21
Also published as: DE102007000337B4; US20070289370A1; US7624620B2; DE102007000337A1; JP2008002809A

Abstract

Un capteur de pression de combustion pour détecter une pression de combustion dans une chambre de combustion (12) d'un moteur comporte une enveloppe (2) montée dans une culasse (1) avec une structure hermétique, un capteur de pression (6) monté dans une partie d'extrémité de base de l'enveloppe, un organe de transfert (3) ayant une partie de réception de pression (31) exposée dans la chambre de combustion et pouvant coulisser axialement dans l'enveloppe pour transférer une pression de combustion de la chambre de combustion (12) au capteur de pression (6), et un organe d'herméticité (8) entre la partie de réception de pression et l'enveloppe, avec une structure d'herméticité aux gaz pour empêcher que le gaz de combustion n'entre dans l'enveloppe. L'organe d'herméticité comprend une partie flexible (81a) capable d'absorber une charge agissant sur le capteur de pression (6) au moment du montage de l'enveloppe sur une culasse de moteur.

Description

CAPTEUR DE PRESSION DE COMBUSTION

La présente invention concerne des capteurs de pression de combustion. pour l'utilisation dans des moteurs à combustion interne, et concerne plus particulièrement un capteur de pression de combustion pour détecter une pression de combustion dans un moteur à combustion interne tel qu'un moteur diesel d'automobile, combiné avec une fonction de bougie incandescente pour préchauffer un mélange air - carburant. Dans l'art antérieur, on a tenté jusqu'à présent de réaliser un capteur de pression de combustion combiné avec une fonction de bougie incandescente pour un moteur diesel, et un .exemple de structure est ex-posé dans la Publication de Demande de Brevet du Japon n 2005-90954. Avec une telle structure du capteur de pression de combustion, un corps de bougie incandescente comprend une partie supérieure pour le montage sur une culasse de moteur, et une partie inférieure exposée à une cham- bre de combustion d'un moteur diesel. Le corps de bougie incandescente est muni à l'intérieur d'une tige chauffante, avec une feuille intercalée entre une extrémité inférieure du corps supérieur et la région supérieure de la partie inférieure. La feuille est fermement fixée entre le corps supérieur et la partie inférieure par soudage par laser, de façon à transférer vers le corps de bougie incandescente une chaleur qui est produite par la tige chauffante. De plus, la feuille assure une connexion de masse exigée pour la fonction d'incandescence d'une bougie incandescente à détection de pression, tout en maintenant un effet d'herméticité aux gaz pour le côté de connexion de la bougie incandescente. De plus, le corps supérieur du corps de bougie incandescente comporte le côté de connexion dont la face d'extrémité porte un capteur de pression. Le capteur de pression est interposé entre le corps de bougie incandescente et un tube de connexion, sous l'application d'une pression préliminaire.

En outre, la culasse de moteur comporte un filetage femelle (taraudage) et le corps supérieur du corps de bougie incandescente a une périphérie extérieure sur laquelle est formé un filetage mâle. Au moment du montage du capteur de pression de combustion sur la culasse de mo- teur, le filetage mâle du corps de bougie incandescente est vissé dans le filetage femelle de la culasse de moteur avec un effet d'herméticité aux gaz pour empêcher une fuite de la pression de combustion à travers un espace (jeu) entre la périphérie extérieure du corps de bougie incandescente et une paroi intérieure d'un alésage de montage de la culasse de moteur. En outre, une extrémité distale de la partie inférieure du corps de bougie incandescente est amenée en contact serré avec une surface de contact de l'alésage de montage de la culasse de moteur, par l'utilisation d'un organe d'herméticité métallique. Avec le capteur de pression de combustion monté sur la culasse de moteur, une pression de combustion apparaissant dans une chambre de combustion du moteur diesel agit sur la tige chauffante de façon à la déplacer dans une direction axiale. Dans ces conditions, la feuille déplace un tube de contact vers la partie supérieure. Un tel mouvement axial est transféré à un élément de tension (traction), ce qui a pour effet de dé- charger le capteur de pression de la pression préliminaire exercée sur lui dans un stade précédent. Lorsque le capteur de pression est déchargé d'une telle pression préliminaire, il peut détecter la pression de combustion pour générer un signal de sortie, qui est appliqué à son tour à un circuit électronique.

Cependant, avec le capteur de pression de combustion ayant la structure exposée ci-dessus, au moment du montage du capteur de pression de combustion sur le moteur à combustion interne, il se produit une contraction de la forme du corps de bougie incandescente selon une di-rection axiale de celui-ci. A ce moment, sous l'effet d'une telle contraction du corps de bougie incandescente, la tige chauffante, maintenue dans un état de liaison avec le corps de bougie incandescente par l'intermédiaire de la feuille ayant une rigidité, se déplace par rapport au corps de bougie incandescente dans la direction axiale de celui-ci, vers le capteur de pression. Lorsqu'il se produit un tel mouvement axial qui transmet une charge au capteur de pression, le capteur de pression est soumis à une charge non désirée. Ceci entraîne une variation de la pression préliminaire s'exerçant sur le capteur de pression. Ceci fait craindre un change-ment de la pression préliminaire exercée initialement, entraînant inévitablement l'apparition d'un signal de sortie erroné, différent d'un signal de sortie correct. La présente invention a été faite en ayant à l'esprit ce qui pré-cède, et un but de celle-ci est de procurer un capteur de pression de combustion pour un moteur à combustion interne qui parvient effective-ment à minimiser fortement une variation d'une pression préliminaire se produisant au moment du montage du capteur de pression de combustion sur le moteur, pour permettre à un capteur de pression de générer une pression de combustion correcte, d'une manière hautement fiable. Pour atteindre le but ci-dessus, un premier aspect de la pré-sente invention procure un capteur de pression de combustion pour un moteur ayant une culasse de moteur comportant une chambre de combustion et un alésage traversant, qui communique avec celle-ci, le capteur de pression de combustion comprenant une enveloppe adaptée pour être montée dans l'alésage traversant de la culasse de moteur, avec une structure hermétique aux gaz, et ayant à l'intérieur une partie creuse, un organe de transfert disposé de façon coulissante dans la partie creuse de l'enveloppe et ayant une partie de réception de pression exposée à la chambre de combustion pour recevoir une pression de combustion, pour permettre le transfert de la pression de combustion, reçue par la partie de réception de pression, un capteur de pression monté entre l'enveloppe et l'organe de transfert et sur lequel est exercée une pression préliminaire, pour détecter une charge résultant de la pression de combustion reçue par l'organe de transfert, et un organe d'herméticité aux gaz disposé de façon fixe entre l'enveloppe et l'organe de transfert, dans une relation d'herméticité au gaz, pour empêcher que la pression de combustion pré- sente dans la chambre de combustion ne pénètre à l'intérieur de l'enveloppe. L'organe d'herméticité inclut une partie flexible ayant pour fonction d'absorber une fluctuation de la charge agissant sur le capteur de pression, à cause d'un mouvement relatif de l'organe de transfert occasionné par une contraction compressive de l'enveloppe montée sur la culasse de moteur.

Avec une telle structure, lorsque la partie de réception de pression est soumise à la pression de combustion dans le moteur, la partie flexible de l'organe d'herméticité s'étire pour absorber la variation de charge agissant sur le capteur de pression, sous l'effet du mouvement de l'organe de transfert occasionné par la contraction compressive de l'enveloppe se produisant lorsque le capteur de pression de combustion est monté sur la culasse de moteur. Avec le capteur de pression de combustion du mode de réalisation présent, l'organe d'herméticité peut inclure une partie en regard, fai- sant face à une périphérie extérieure de l'organe de transfert, et s'étendant parallèlement à un axe de celui-ci, et une partie plane orthogonale s'étendant perpendiculairement à la partie en regard, la partie flexible étant formée sur la partie en regard avec une rigidité inférieure à celle de la partie plane orthogonale.

Avec une telle structure, pendant l'apparition de la contraction compressive de l'enveloppe, l'organe de transfert se déplace pour générer la charge dans une direction identique à celle dans laquelle la partie flexible de l'organe d'herméticité s'étire. De plus, la partie en regard a une rigidité inférieure à celle de la partie plane orthogonale. Ceci permet à la partie en regard de l'organe d'herméticité d'absorber de façon fiable la variation de charge agissant sur le capteur de pression, sous l'effet du mouvement de l'organe de transfert. Avec le capteur de pression de combustion du mode de réalisation présent, la partie flexible peut de préférence être formée avec une 25 forme ondulée. Avec une telle structure, la formation de la partie flexible avec la forme ondulée permet une réduction de la rigidité de l'organe d'herméticité, tout en augmentant une longueur de la partie flexible. Ceci permet à la partie flexible de l'organe d'herméticité d'absorber de façon plus fia- 30 ble la charge agissant sur le capteur de pression, qui est occasionnée par le mouvement de l'organe de transfert. Avec le capteur de pression de combustion du mode de réalisation présent, l'organe d'herméticité peut inclure de préférence une partie en regard faisant face à une périphérie extérieure de l'organe de transfert 35 et s'étendant parallèlement à un axe de celui-ci, et une partie plane or- thogonale s'étendant perpendiculairement à la partie en regard, la partie flexible étant formée sur la partie plane orthogonale, et la partie plane orthogonale ayant une rigidité inférieure à celle de la partie en regard. Avec une telle structure, la partie flexible avec une faible rigidi- té peut absorber de façon fiable la charge agissant sur le capteur de pression, qui résulte du mouvement de l'organe de transfert à cause de la contraction compressive de l'enveloppe. De plus, la partie plane orthogonale de l'organe d'herméticité remplit la fonction d'un élément exigé pour accoupler l'un à l'autre l'enveloppe et l'organe de transfert, c'est-à-dire un élément indispensable. Le fait de former la partie flexible dans un tel élément permet de former l'organe d'herméticité avec une taille d'ensemble réduite. Avec le capteur de pression de combustion du mode de réalisation présent, la partie flexible peut de préférence être formée avec une 15 forme ondulée. Avec une telle structure, la formation de la partie flexible avec la forme ondulée permet une réduction de la rigidité de l'organe d'herméticité. Ceci permet à la partie flexible de l'organe d'herméticité d'absorber de façon plus fiable l'effet nuisible agissant sur le capteur de pression, 20 occasionné par le mouvement de l'organe de transfert. Avec le capteur de pression de combustion du mode de réalisation présent, l'organe de transfert peut en outre inclure de préférence un élément chauffant disposé à l'intérieur de la partie de réception de pression, pour préchauffer un mélange air - carburant dans la chambre de 25 combustion, et un fil conducteur pour fournir de l'énergie électrique à l'élément chauffant. Avec une telle structure, dans laquelle l'organe de transfert comporte l'élément chauffant disposé à l'intérieur de la partie de réception de pression, le capteur de pression de combustion a une fonction de 30 bougie incandescente, de façon à convenir en tant que capteur de pression de combustion pour un moteur diesel. Avantageusement, l'enveloppe peut inclure un corps d'enveloppe ayant une extrémité de base dans laquelle est formée une section de montage destinée à entourer le capteur de pression. 35 Dans ce cas, le capteur de pression peut comprendre un élé- ment piézoélectrique disposé dans la section de montage du corps d'enveloppe, une paire d'électrodes positive et négative disposées dans la section de montage du corps d'enveloppe de façon que l'élément piézoélectrique soit intercalé entre elles, et un élément d'application de pression supporté de façon fixe par la section de montage du corps d'enveloppe et en liaison avec l'organe de transfert pour transférer la pression de combustion à l'élément piézoélectrique. Le capteur de pression peut inclure en outre un manchon d'es- pacement s'étendant axialement à travers la paire d'électrodes positive et 10 négative et l'élément piézoélectrique, et accouplé de façon fixe à l'organe d'application de pression. Dans ce cas, l'organe de transfert peut comprendre un élément chauffant disposé à l'intérieur de la partie de réception de pression pour préchauffer un mélange air - carburant dans la chambre de combustion, et 15 un fil conducteur pour fournir de l'énergie électrique à l'élément chauffant; et le fil conducteur s'étend à travers le manchon d'espacement et est maintenu dans une relation d'herméticité aux gaz. En variante, le capteur de pression peut être tel que l'alésage traversant de la culasse de moteur a une section sensiblement cylindrique 20 et a une extrémité de tête dans laquelle est formé un épaulement annulaire chanfreiné; et l'enveloppe comporte un corps d'enveloppe sensible-ment cylindrique ayant une extrémité de tête dans laquelle est formé un épaulement annulaire chanfreiné adapté pour être maintenu en contact serré avec l'épaulement annulaire chanfreiné de la culasse de moteur. 25 Selon une autre variante, le corps d'enveloppe a une face d'extrémité de tête, placée à proximité immédiate de l'épaulement annulaire chanfreiné du corps d'enveloppe cylindrique; l'organe d'herméticité comprend une partie flexible ondulée, ayant une extrémité fixée à la partie de réception de pression de l'organe de transfert, et une partie plane ortho- 30 gonale fixée à l'autre extrémité de la partie flexible ondulée, et fixée de manière inamovible à la face d'extrémité de tête du corps d'enveloppe; et la partie flexible ondulée a une rigidité inférieure à celle de la partie plane orthogonale. Selon encore une autre variante, le corps d'enveloppe a une 35 face d'extrémité de tête, placée à proximité immédiate de l'épaulement annulaire chanfreiné du corps d'enveloppe cylindrique; l'organe d'herméticité comprend une partie de douille cylindrique fixée de manière inamovible à une périphérie extérieure de la partie de réception de pression de l'organe de transfert, et une partie plane orthogonale ondulée fixée de manière inamovible à la face d'extrémité de tête du corps d'enveloppe; et en ce que la partie plane orthogonale ondulée a une rigidité inférieure à celle de la partie de douille cylindrique. Dans les dessins : La figure 1 est une coupe longitudinale montrant un capteur de pression de combustion d'un premier mode de réalisation conforme à la présente invention, dans un état dans lequel il est installé sur une culasse d'un moteur. La figure 2 est une coupe montrant une partie essentielle d'un capteur de pression de combustion d'un deuxième mode de réalisation conforme à la présente invention, dans un état dans lequel il est installé sur la culasse du moteur. On va maintenant décrire en détail ci-dessous des capteurs de pression de combustion de divers modes de réalisation conformes à la. présente invention, en se référant aux dessins annexés. L'invention ne doit cependant pas être interprétée comme étant limitée à de tels modes de réalisation décrits ci-dessous, et des concepts techniques de la présente invention peuvent être mis en oeuvre en combinaison avec d'autres technologies connues, ou une autre technologie ayant des fonctions équivalentes à de telles technologies connues. (Premier Mode de Réalisation) On va maintenant décrire ci-dessous en détail, en référence à la figure 1, un capteur de pression de combustion 10 d'un mode de réalisation conforme à la présente invention. La figure 1 est une coupe longitudinale montrant le capteur de pression de combustion 10 du mode de réalisation présent, dans un état dans lequel il est monté sur une culasse de moteur 1 d'un moteur diesel. Comme représenté sur la figure 1, la culasse de moteur 1 comporte un alésage traversant 11 en communication pour les fluides avec une chambre de combustion 12 du moteur diesel. L'alésage traversant 11 a une partie du côté intérieur la, présentant un épaulement annulaire chanfreiné 13 se présentant sous la forme d'une marche, et une partie du côté extérieur 1 b dans laquelle est formée une partie filetée femelle 14. On décrira en détail ci-dessous une structure du capteur de pression de combustion 10 en se référant à la figure 1.

Le capteur de pression de combustion 10 comprend une enveloppe métallique 2 disposée dans l'alésage traversant 11 de la culasse de moteur 1. L'enveloppe 2 comprend un corps d'enveloppe 2a, sensiblement cylindrique, dans lequel une partie creuse 21 s'étendant axialement est formée intérieurement. Le corps d'enveloppe 2a a une extrémité de tête 2b sur laquelle est formé un épaulement annulaire chanfreiné 22 maintenu en contact serré avec l'épaulement annulaire chanfreiné 13 de la culasse de moteur 1, et une extrémité de base 2c placée du côté opposé à la chambre de combustion 12 et ayant une périphérie extérieure dans la-quelle est formée une partie filetée mâle 23 qui est vissée dans la partie filetée femelle 14 de la culasse de moteur 1. Avec la partie filetée mâle 23 du corps d'enveloppe 2a mainte-nue en accouplement par vissage avec la partie filetée femelle 14 lorsque le capteur de pression de combustion 10 est monté sur la culasse de moteur 1, une force axiale agit sur l'enveloppe 2 et la culasse de moteur 1.

Ceci a pour effet d'amener en contact mutuel très serré la partie chanfreinée 22 du corps d'enveloppe 2a et la partie chanfreinée 13 de la culasse de moteur 1, pour procurer un effet d'herméticité métallique. Avec la partie filetée mâle 23 et la partie filetée femelle 14 maintenue en accouplement mutuel par vissage, tandis que l'épaulement chanfreiné 22 du corps d'enveloppe 2a est maintenu en contact serré avec l'épaulement chanfreiné 13 de la culasse de moteur 1, une structure hermétique aux gaz est établie entre l'enveloppe 2 du capteur de pression de combustion 10 et la culasse de moteur 1. Ceci empêche une fuite de gaz de combustion à travers un espace entre une périphérie intérieure de l'alésage traversant 11 de la culasse de moteur 1 et une périphérie extérieure de l'enveloppe 2. Le corps d'enveloppe 2a a une partie d'extrémité de base ex-terne 2d, placée à l'opposé de la chambre de combustion 12, dans la-quelle est formée une partie hexagonale 24 pour permettre d'ajuster un outil de montage (non représenté), pour monter aisément le capteur de pression de combustion 10 sur la culasse de moteur 1. La partie d'extrémité de base externe 2d a une section de montage cylindrique 25 s'étendant axialement, de façon à entourer un capteur de pression 6 qu'on décrira ultérieurement en détail.

La partie creuse 21 du corps cylindrique 2a a une partie d'extrémité de tête 21a et une partie d'extrémité de base 21b dans lesquelles sont formées des gorges annulaires 21c logeant des joints toriques 4. Les joints toriques 4 supportent de façon coulissante un organe de transfert creux 3, consistant en un matériau résistant à la chaleur tel que l'acier inoxydable, et ayant une partie creuse 3a. L'organe de transfert 3 s'étend axialement à travers la partie creuse 21 du corps d'enveloppe 2a, dans une relation concentrique par rapport à l'enveloppe 2, de façon à pouvoir coulisser axialement à l'intérieur de l'enveloppe 2. L'organe de transfert 3 a une partie d'extrémité de tête 3a, ayant un fond, exposée à la chambre de combustion 12 pour remplir une fonction de partie de réception de pression 31. L'organe de transfert 3 a une partie d'extrémité de base 3b présentant un collet annulaire 32 semblable à un disque, s'étendant radialement, maintenu en contact avec une surface de fond 25a de la section de montage cylindrique 25.

En outre, l'organe de transfert 3 loge à l'intérieur de lui un élément chauffant 5 qui est disposé dans la partie de réception de pression 31. L'élément chauffant 5, consistant en un matériau chauffant tel qu'un fil de nickel - chrome ou autres, a une extrémité de base connectée électriquement à un fil conducteur 51. Le fil conducteur 51 s'étend axialement à travers la partie creuse 3a de l'organe de transfert creux 3. Le fil conducteur 51 fournit de l'énergie électrique à l'élément chauffant 5 pour que l'élément chauffant 5 produise de la chaleur pour chauffer un mélange air - carburant dans la chambre de combustion 12 pendant le démarrage du moteur diesel, pour remplir ainsi une fonction de bougie in-candescente. L'élément chauffant 5 a une extrémité de tête 5a fixée par soudage à un fond intérieur de la partie de réception de pression 31 de l'organe de transfert 3. Le capteur de pression 6 a pour fonction de détecter un déplacement microscopique de l'organe de transfert 3 résultant de la pression 35 de combustion dans la chambre de combustion 12. Dans ce but, le cap- teur de pression 6 est disposé dans la section de montage 25 de l'enveloppe 2, avec une pression préliminaire exercée entre l'enveloppe 2 et l'organe de transfert 3. Par exemple, le capteur de pression 6 comprend un manchon d'espacement 72 à travers lequel une extrémité arrière d'une partie d'extrémité de base 51a du fil conducteur 51 s'étend en direction axiale, un élément piézoélectrique 61 monté sur le manchon 72 et disposé dans la section de montage 25, une paire d'électrodes positive et négative 62, 63 montées sur le manchon d'espacement 72 de façon que l'élément piézoélectrique 61 dans la section de montage 25 soit intercalé entre elles, et une paire d'isolants extérieurs 64, 65 montés sur le manchon 72 et dis-posés dans la section de montage 25, respectivement des deux côtés des électrodes 63, 62. Un organe d'application de pression 7 est fixé fermement au manchon d'espacement 72 et a une périphérie extérieure munie d'un file- tage mâle 71. Le filetage mâle 71 de l'organe d'application de pression 7 est vissé dans un filetage femelle 26 formé sur une périphérie intérieure d'une extrémité de base 25b de la section de montage 25 pour le place-ment à un emplacement fixé, sous une pression préliminaire exercée entre l'enveloppe 2 et l'organe de transfert 3.

Avec un tel accouplement par vissage entre le filetage mâle 71 et le filetage femelle 26, l'organe d'application de pression 7 permet de faire en sorte que l'isolant 65, l'électrode 62, l'élément céramique piézoélectrique 61, l'électrode 63, l'isolant 64 et le collet annulaire 32 de l'organe de transfert 3 soient placés de force en contact sous pression avec la surface de fond 25a de la section de montage 25, pour appliquer la pression préliminaire contre l'élément céramique piézoélectrique 61. Ceci vient du fait que la pression préliminaire, appliquée à l'élément céramique piézoélectrique 61, empêche la formation d'un espace étroit entre l'organe d'application de pression 7 et la surface de fond 25a de la section de montage 25, tout en garantissant qu'une charge, résultant d'une pression de combustion agissant sur la partie de réception de pression 31 de l'organe de transfert 3, soit directement transférée par l'organe de transfert 3 à l'élément céramique piézoélectrique 61. En outre, le manchon d'espacement isolant 72 s'étend axiale-35 ment à travers l'élément céramique piézoélectrique 61, les électrodes 62, 63 et les isolants 64, 65, de façon que ces éléments constitutifs soient alignés mutuellement de façon concentrique dans une position centrale, tout en procurant une isolation électrique vis-à-vis du fil conducteur 51. Une extrémité d'un organe d'herméticité 8, consistant en un mé- tal tel que de l'acier inoxydable ou similaire, est fixée de façon inamovible à une face d'extrémité de tête 2ba de l'enveloppe 2, par soudage par laser, et son autre extrémité est fixée de façon inamovible à une périphérique extérieure de la partie de réception de pression 31 de l'organe de transfert creux 3, par soudage par laser. Par conséquent, l'organe d'her-méticité 8 procure un effet de jonction hermétique entre la chambre de combustion 12 et l'intérieur du capteur de pression de combustion 10. De ce fait, aucun gaz de combustion provenant de la chambre de combustion 12 n'entre dans la partie creuse 21 de l'enveloppe, tout en permettant à l'organe de transfert 3 de coulisser dans une direction axiale.

L'organe d'herméticité 8 comprend une partie en regard 81, s'étendant le long de la périphérie extérieure de la partie de réception de pression 31 de l'organe de transfert 3, dans une direction axiale de ce dernier, et une partie plane orthogonale 82 formée avec une forme de col-let annulaire, et s'étendant perpendiculairement à l'axe de la partie en regard 81. La partie en regard 81 est composée d'une partie flexible 81a avec une rigidité réduite, avec une forme ondulée en coupe. Bien que ceci ne soit pas représenté sur la figure des dessins, la partie flexible 81a a plusieurs creux dont des périphéries intérieures sont hors de contact avec la périphérie extérieure de l'organe de transfert 3, avec un jeu de faible valeur maintenu entre la périphérie intérieure du creux de la partie ondulée 81a et la périphérie extérieure de l'organe de transfert 3. Avec la partie flexible 81a s'étendant dans la direction axiale de l'organe de transfert 3 et ayant une faible rigidité, la partie flexible 81a peut se déplacer dans une direction axiale qui est la même que celle dans laquelle l'organe de transfert 3 se déplace. Ceci permet à la partie flexible 81a de s'étirer axialement avec le mouvement axial de l'organe de transfert 3, pour absorber ainsi la variation de charge agissant sur le capteur de pression lorsque le capteur de pression de combustion 10 est monté sur la culasse de moteur 1.

Avec une telle structure du mode de réalisation présent exposé ci-dessus, le capteur de pression de combustion 10 est monté sur la culasse de moteur 1 du moteur diesel sous une pression préliminaire exercée sur le capteur de pression 6. Au moment du vissage et du serrage de l'enveloppe 2 sur la culasse de moteur 1, une force de compres- sion est exercée entre la partie chanfreinée 22 de l'enveloppe 2, formée à l'extrémité distale 2b de celle-ci, et la partie filetée mâle 23 formée à l'extrémité de base 2c de l'enveloppe 2. Ceci provoque une contraction axiale de l'enveloppe en métal 2 vers la chambre de combustion 12. Par conséquent, le capteur de pression 6 et l'organe de transfert 3 se déplacent également de manière solidaire vers la chambre de combustion 12. L'organe d'herméticité 8 est fixé de façon inamovible à la fois à l'enveloppe 2 et à l'organe de transfert 3, et il comporte la partie flexible 81a avec une faible rigidité. Ceci permet à la partie flexible 81a de pou-voir s'étendre en direction axiale vers la chambre de combustion 12, dans un état déformé, en réponse au mouvement axial de l'organe de transfert 3 vers la chambre de combustion 12. Par conséquent, la partie flexible 81a est capable de s'étirer avec le mouvement de l'organe de transfert 3 vers la chambre de combustion 12, dans la direction axiale. Ceci permet à l'organe de transfert 3 de se déplacer vers la chambre de combustion 12 pendant une phase de montage de l'enveloppe 2 sur la culasse de moteur 1. Par conséquent, la partie flexible 81a absorbe un effet nuisible résultant de la contraction de l'enveloppe 2 qui se produit lorsque l'enveloppe 2 est serrée avec une grande force sur la culasse de moteur 1. Ainsi, la partie flexible 81a absorbe une charge qui agirait sur le capteur de pression 6, sous l'effet du mouvement axial de l'organe de transfert vers la chambre de combustion 12, résultant de la contraction compressive de l'enveloppe 2 au moment où elle est montée sur la culasse de moteur 1. Par conséquent, presque aucune charge n'est transférée au capteur de pression 6, ce qui produit une réduction considérable de la fluctuation (sous pression) de la pression préliminaire exercée sur le capteur de pression 6. Le capteur de pression de combustion 10 peut donc générer un signal de sortie avec uneprécision élevée. De plus, l'organe d'herméticité 8 comporte la partie en regard 81 constituée de la partie flexible 81a formée avec une structure ondulée 35 s'étendant le long d'une périphérie extérieure de l'organe de transfert 3, pour s'étirer aisément sous l'effet du mouvement axial de l'organe de transfert 3. Par conséquent, même si une charge agit sur le capteur de pression 6 à cause du mouvement axial de l'organe de transfert 3 qui se produit par rapport au capteur de pression 6 lorsque l'enveloppe 2 sup- porte la contraction compressive au cours d'une phase de montage du capteur de pression de combustion 10 sur la culasse de moteur 1, la configuration ondulée de la partie flexible 81a peut s'étirer pour permettre à l'organe d'herméticité 8 d'absorber une telle charge. Ceci réduit considérablement une charge indésirable (pression compressive) appliquée au capteur de pression 6 d'une manière excessive, ce qui permet au capteur de pression 6 de détecter un signal de sortie avec une précision élevée. Avec le capteur de pression de combustion 10 du mode de réalisation présent, l'organe de transfert 3 loge intérieurement le serpentin chauffant 5 et le fil conducteur 51 à travers lequel de l'énergie électrique est fournie à l'élément chauffant 5. Ceci permet au courant électrique de circuler à travers le fil conducteur 51 vers le serpentin chauffant 5, la partie de réception de pression 31 de l'organe de transfert 3, l'organe d'herméticité 8, l'enveloppe 2 et la culasse de moteur 1. Par conséquent, le serpentin chauffant 5 est chauffé, ce qui permet de réchauffer la chambre de combustion 12 du moteur fonctionnant à des températures basses par saison froide, ou autres. La figure 2 est une coupe longitudinale partielle montrant une partie essentielle d'un capteur de pression de combustion 10A d'un second mode de réalisation conforme à l'invention, avec le capteur de pres- sion de combustion 10A monté sur la culasse de moteur 1. Le capteur de pression de combustion 10A du second mode de réalisation diffère du capteur de pression de combustion 10 du premier mode de réalisation seulement en ce qui concerne un organe d'herméticité 8A. Par conséquent, les éléments constitutifs du capteur de pression de combustion 10A du mode de réalisation présent qui sont les mêmes que ceux du premier mode de réalisation portent des numéros de référence semblables, et on donnera une description portant essentiellement sur des points qui diffèrent. Avec le capteur de pression de combustion 10A du second mode 35 de réalisation, l'organe d'herméticité 8A comprend une partie de douille cylindrique 81A, fixée de façon inamovible sur la périphérie extérieure de la partie de réception de pression 31 de l'organe de transfert 3, par soudage par laser, et une partie plane orthogonale 82 incluant une partie flexible 82a sous la forme d'une structure ondulée, qui est fixée de façon inamovible à la face d'extrémité 2b de l'enveloppe 2. La partie flexible 82a a une faible rigidité et fonctionne de la même manière que la partie flexible 81a de l'organe d'herméticité 8 du premier mode de réalisation. Avec le capteur de pression de combustion 10A du second mode de réalisation, l'organe d'herméticité 8A a la partie orthogonale 82 consti- tuée de la partie flexible 82a. Même avec une telle structure, la partie flexible 82a fonctionne de façon à s'étirer pour absorber ainsi une charge agissant sur le capteur de pression 6, occasionnée par le mouvement de l'organe de transfert 3 qui se produit par rapport au capteur de pression 6 sous l'effet de la contraction compressive de l'enveloppe 2, occasionnée au moment du montage de l'enveloppe 2 sur la culasse de moteur 1. Ceci produit une réduction considérable de la fluctuation de la pression préliminaire exercée sur le capteur de pression 6, ce qui permet au capteur de pression de combustion 10A de détecter avec une précision élevée un signal de sortie représentant la pression de combustion. En outre, la partie orthogonale 82 remplit la fonction d'un élément essentiel de l'organe d'herméticité 8A. Par conséquent, la partie orthogonale 82 peut comporter la partie flexible 82a sans que la partie orthogonale 82 n'occasionne une augmentation de la taille de l'organe d'herméticité 8A dans une direction orthogonale. De plus, avec la partie orthogonale 82 comportant la partie flexible 82a avec une faible rigidité, la structure flexible 82a peut être dé-formée dans une mesure accrue. Par conséquent, même si la charge agit sur le capteur de pression 6 du fait du mouvement axial de l'organe de transfert 3 qui est pro-duit par rapport au capteur de pression 6 à cause de la contraction corn- pressive de l'enveloppe 2, au moment où elle est montée sur la culasse de moteur 1, la structure ondulée de la partie flexible 82a peut aisément s'étirer pour permettre à l'organe d'herméticité 8A d'absorber une telle charge. Ceci réduit considérablement une charge indésirable (pression compressive) appliquée en excès au capteur de pression 6, ce qui permet au capteur de pression 6 de détecter un signal de sortie avec une préci- sion élevée. Les capteurs de pression de combustion 10, 10A des premier et second modes de réalisation sont exemplifiés dans des structures dans lesquelles les organes d'herméticité 8, 8A sont fixés de façon inamovible aux parties d'extrémité de tête 2b des enveloppes 2. Par conséquent, les capteurs de pression de combustion 8, 8A, ayant chacun l'organe d'herméticité fixé à l'enveloppe 2, sont mis en oeuvre dans de telles structures exemplifiées dans lesquelles l'organe de transfert 3 a la plus grande contraction compressive au moment du montage des enveloppes 2 sur la culasse de moteur 1. La présente invention n'est cependant pas limitée à de telles structures particulières et peut être mise en oeuvre selon divers modes. Par exemple, la présente invention peut être appliquée à un capteur de pression de combustion dans lequel l'organe d'herméticité est fixé de fa-çon inamovible à une autre position (telle qu'une position intermédiaire) de l'enveloppe 2, en obtenant un avantage similaire. De plus, les parties flexibles 81a, 82a des organes d'herméticité 8, 8A ont été décrites en référence aux structures appliquées à la partie en regard dans le premier mode de réalisation et à la partie orthogonale 82 dans le second mode de réalisation. Cependant, à la fois la partie en regard 81 et la partie orthogonale 82 peuvent inclure les parties flexibles, si on le désire. Bien que les modes de réalisation spécifiques de la présente invention aient été décrits en détail, la présente invention n'est pas limitée aux structures illustrées de façon spécifique pour les capteurs de gaz des divers modes de réalisation présentés ci-dessus, à condition que les organes d'herméticité du côté du gaz à mesurer accomplissent la tâche de la présente invention. L'homme de l'art appréciera que divers changements et modifications de ces détails pourraient être élaborés à la lumière de l'ensemble des enseignements de l'exposé.

Claims

REVENDICATIONS

1. Capteur de pression de combustion (10, 10A) pour un moteur ayant une culasse de moteur (1) dans laquelle est formée une chambre de combustion (12) et un alésage traversant (11) communiquant avec cette dernière, le capteur de pression de combustion étant caractérisé en ce qu'il comprend : une enveloppe (2) adaptée pour être montée dans l'alésage traversant (11) de la culasse de moteur (1), avec une structure hermétique, et ayant à l'intérieur une partie creuse (21); un organe de transfert (3) disposé de façon coulissante dans la partie creuse (21) de l'enve- loppe (2) et ayant une partie de réception de pression (31) exposée à la chambre de combustion (12) pour recevoir une pression de combustion, pour permettre de transférer la pression de combustion, reçue par la partie de réception de pression (31); un capteur de pression (6) monté entre l'enveloppe (2) et l'organe de transfert (3) et sur lequel une pression pré- liminaire est exercée pour détecter une charge résultant de la pression de combustion, reçue par l'intermédiaire de l'organe de transfert (3); et un organe d'herméticité (8, 8A) disposé de façon fixe entre l'enveloppe (2) et l'organe de transfert (3), dans une relation d'herméticité aux gaz, pour empêcher que la pression de combustion qui existe dans la chambre de combustion ne pénètre à l'intérieur de l'enveloppe (2); et en ce que l'organe d'herméticité (8, 8A) comprend une partie flexible (81a, 82a) fonctionnant de façon à absorber une fluctuation de la charge agissant sur le capteur de pression, sous l'effet d'un mouvement relatif de l'organe de transfert (3) occasionné par une contraction compressive de l'enveloppe montée (2) montée sur la culasse de moteur (1).

2. Capteur de pression de combustion (10) pour un moteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que : l'organe d'herméticité (8) inclut une partie en regard (81) faisant face à une périphérie extérieure de l'organe de transfert (3) et s'étendant parallèlement à un axe de celui-ci, et une partie plane orthogonale (82) s'étendant perpendiculairement à la partie en regard (81); et en ce que la partie flexible (81a) est formée sur la partie en regard (81) avec une rigidité inférieure à celle de la partie plane orthogonale (82).

3. Capteur de pression de combustion (10) pour un moteur selon 35 la revendication 1, caractérisé en ce que la partie flexible (81a) est for-mée avec une forme ondulée.

4. Capteur de pression de combustion (10A) pour un moteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que : l'organe d'herméticité (8A) inclut une partie en regard (81A) faisant face à une périphérie extérieure de l'organe de transfert (3) et s'étendant parallèlement à un axe de celui-ci, et une partie plane orthogonale (82) s'étendant perpendiculairement à la partie en regard (81A); et en ce que la partie flexible (82a) est formée sur la partie plane orthogonale (82) et la partie plane orthogonale a une rigidité inférieure à celle de la partie en regard (81A).

5. Capteur de pression de combustion (10A) pour un moteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie flexible (82a) est formée avec une forme ondulée.

6. Capteur de pression de combustion (10, 10A) pour un moteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que : l'organe de transfert (3) inclut en outre un élément chauffant (5) disposé à l'intérieur de la partie de réception de pression (31) pour préchauffer un mélange air - carburant dans la chambre de combustion (12), et un fil conducteur (51) pour fournir de l'énergie électrique à l'élément chauffant (5).

7. Capteur de pression de combustion (10, 10A) pour un moteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que : l'enveloppe (2) inclut un corps d'enveloppe (2a) ayant une extrémité de base (2c) dans laquelle est formée une section de montage (25) destinée à entourer le capteur de pression (6).

8. Capteur de pression de combustion (10, 10A) pour un moteur selon la revendication 7, caractérisé en ce que : le capteur de pression (6) comprend un élément piézoélectrique (61) disposé dans la section de montage (25) du corps d'enveloppe (2a), une paire d'électrodes positive et négative (62, 63) disposées dans la section de montage (25) du corps d'enveloppe (2a) de façon que l'élément piézoélectrique (61) soit intercalé entre elles, et un élément d'application de pression (7) supporté de façon fixe par la section de montage (25) du corps d'enveloppe (2a) et en liai-son avec l'organe de transfert (3) pour transférer la pression de combustion à l'élément piézoélectrique (61).

9. Capteur de pression de combustion (10, 10A) pour un moteur 35 selon la revendication 8, caractérisé en ce que : le capteur de pression(6) inclut en outre un manchon d'espacement (72) s'étendant axialement à travers la paire d'électrodes positive et négative (62, 63) et l'élément piézoélectrique (61), et accouplé de façon fixe à l'organe d'application de pression (7).

10. Capteur de pression de combustion (10, 10A) pour un moteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que : l'alésage traversant (Il) de la culasse de moteur (1) a une section sensiblement cylindrique et a une extrémité de tête (la) dans laquelle est formé un épaulement annulaire chanfreiné (13); et l'enveloppe (2) comporte un corps d'enveloppe (2a) sensiblement cylindrique ayant une extrémité de tête (2b) dans la-quelle est formé un épaulement annulaire chanfreiné (22) adapté pour être maintenu en contact serré avec l'épaulement annulaire chanfreiné (13) de la culasse de moteur (1).

11. Capteur de pression de combustion (10) pour un moteur se- Ion la revendication 1, caractérisé en ce que le corps d'enveloppe (2a) a une face d'extrémité de tête, placée à proximité immédiate de l'épaule-ment annulaire chanfreiné (22) du corps d'enveloppe (2a) cylindrique; en ce que l'organe d'herméticité (8) comprend une partie flexible ondulée (81a), ayant une extrémité fixée à la partie de réception de pression (31) de l'organe de transfert (3), et une partie plane orthogonale (82) fixée à l'autre extrémité de la partie flexible ondulée (81a), et fixée de manière inamovible à la face d'extrémité de tête du corps d'enveloppe (2a); et en ce que la partie flexible ondulée (81a) a une rigidité inférieure à celle de la partie plane orthogonale (82).

12. Capteur de pression de combustion (10A) pour un moteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps d'enveloppe (2a) a une face d'extrémité de tête, placée à proximité immédiate de l'épaule-ment annulaire chanfreiné (22) du corps d'enveloppe (2a) cylindrique; en ce que l'organe d'herméticité (8A) comprend une partie de douille cylin- drique (81A) fixée de manière inamovible à une périphérie extérieure de la partie de réception de pression (31) de l'organe de transfert (3), et une partie plane orthogonale ondulée (82a) fixée de manière inamovible à la face d'extrémité de tête du corps d'enveloppe (2a); et en ce que la partie plane orthogonale ondulée (82a) a une rigidité inférieure à celle de la par- tie de douille cylindrique (81A).

13. Capteur de pression de combustion (10, 10A) pour un moteur selon la revendication 9, caractérisé en ce que : l'organe de transfert (3) comprend en outre un élément chauffant (5) disposé à l'intérieur de la partie de réception de pression (31) pour préchauffer un mélange air -carburant dans la chambre de combustion (12), et un fil conducteur (51) pour fournir de l'énergie électrique à l'élément chauffant (5); et en ce que le fil conducteur (51) s'étend à travers le manchon d'espacement (72) et est maintenu dans une relation d'herméticité aux gaz.