FR2955172A1 - Bougie de prechauffage a doigt metallique - Google Patents

Abstract

Cette bougie de préchauffage comporte : • un corps (2) tubulaire, • un doigt (4) monté à l'intérieur du corps (2) tubulaire et faisant saillie hors du corps à une extrémité de ce corps, et • un capteur de pression (8), • une membrane (28) s'étendant le corps (2) et le doigt (4) autorisant un déplacement longitudinal relatif entre le doigt (4) et le corps (2), Le capteur de pression (8) est disposé entre d'une part une première pièce d'appui (38) reliée par l'intermédiaire d'une première pièce tubulaire (20, 20') au doigt (4) à proximité de la membrane (28) et une seconde pièce d'appui (40) reliée par l'intermédiaire d'une seconde pièce tubulaire (22) au corps (2).

Description

La présente invention concerne une bougie de préchauffage intégrant un capteur de force pour la mesure de pressions au sein d'un cylindre d'un moteur à combustion interne. Dans un moteur à combustion interne, notamment un moteur de type Diesel, chaque cylindre comporte typiquement une bougie de préchauffage qui permet de réchauffer la chambre de combustion dudit cylindre, notamment au démarrage du moteur. Une telle bougie de préchauffage est disposée dans un alésage taraudé qui traverse la culasse du moteur. Elle comporte d'une part un corps pourvu d'un filetage externe apte à coopérer avec un taraudage ménagé dans l'alésage, et d'autre part un doigt destiné à s'étendre dans la chambre de combustion et dans lequel est logée une électrode de préchauffage. II est connu d'intégrer un capteur de force, le plus souvent un capteur piézo-électrique, dans une telle bougie de préchauffage. En effet, on a remarqué que la connaissance de la valeur de la pression à l'intérieur de chaque cylindre permettait de mieux contrôler le déroulement de la combustion au coeur du moteur. Cette information est notamment utilisée pour réguler l'injection de carburant dans chacun des cylindres. La consommation en carburant du moteur peut ainsi être optimisée et les émissions polluantes réduites. Ce capteur peut être placé juste au-dessus du doigt de préchauffage de la 20 bougie. Le document FR-2 884 299 propose une bougie de préchauffage comportant un corps tubulaire avec une tête de bougie et une zone de fixation pour sa fixation dans un alésage, un doigt monté dans le corps de bougie à l'extrémité opposée à la tête de bougie et un capteur de force. Dans une telle bougie, le doigt est fixé au corps de bougie de 25 manière à être solidaire de celui-ci dans une zone de liaison et le corps de bougie présente, entre sa zone de liaison avec le doigt et sa zone de fixation dans un alésage, une partie déformable élastiquement de telle sorte que ladite zone de liaison est mobile et peut se déplacer longitudinalement par rapport à la zone de fixation supposée fixe. Cette partie déformable élastiquement peut être obtenue par amincissement de matière (par 30 rapport à la zone de fixation). Le capteur de force est quant à lui disposé entre d'une part un élément solidaire de la zone de liaison et d'autre part un élément fixe de la bougie. De cette manière, la partie déformable élastiquement agit comme une membrane qui dissocie le corps de bougie en deux parties, une partie fixe destinée à être montée dans la culasse et une partie mobile soumise à la pression régnant dans un cylindre du 35 moteur. Cette membrane peut se déformer et la partie mobile se déplace longitudinalement. Ce mouvement, qui est une fonction de la pression dans le cylindre, est alors transmis au capteur de force qui peut ainsi donner une indication sur la pression exercée sur le doigt de la bougie. Le doigt, la membrane et le capteur de force, entre autres, forment ainsi un capteur de force. Le mouvement de la membrane n'est pas affecté par les contraintes régnant dans la culasse ou dans le reste du corps de bougie. II en résulte que la mesure du capteur de force est indépendante de ces contraintes. La bougie de préchauffage décrite dans le document FR-2 884 299 comprend un doigt chauffant en céramique. Un tel doigt présente une longueur standard de 35 mm et un diamètre externe de 3,3 mm, c'est-à-dire des dimensions réduites par rapport à un doigt chauffant métallique usuel, dont la longueur est de l'ordre de 50 mm et le diamètre externe de l'ordre de 4 mm. Les dimensions des doigts chauffants métalliques usuels semblent a priori incompatibles avec l'intégration d'un tel doigt métallique dans une bougie de préchauffage semblable à celle décrite dans le document FR-2 884 299 et ce, d'autant que la longueur du doigt s'étendant en saillie à l'intérieur de la chambre de combustion doit être limitée.

Pour résoudre ces problèmes, il pourrait être envisagé de concevoir un nouveau doigt chauffant métallique, de longueur réduite mais les coûts de conception et de fabrication d'un tel doigt, ainsi que la probable réduction de ses performances en termes de préchauffage, invitent à abandonner cette solution. L'invention vise à fournir une bougie de préchauffage à capteur de force intégré, qui offre les avantages de la bougie de préchauffage décrite dans le document FR-2 884 299 et qui soit de plus apte à recevoir un doigt chauffant métallique connu standard. Un autre objectif de l'invention est de proposer une bougie de préchauffage à capteur de force intégré offrant une fiabilité et/ou une précision et/ou une sensibilité accrue(s) en termes de mesure de la pression par rapport aux bougies connues. De préférence, la bougie de préchauffage permettra une bonne évacuation de la chaleur en provenance de la chambre de combustion afin de limiter la température au niveau du capteur de pression. Avantageusement aussi, la vibration du doigt de la bougie ne viendra pas perturber les mesures de pression effectuées par le capteur. À cet effet, l'invention propose une bougie de préchauffage comportant : 30 un corps tubulaire, • un doigt monté à l'intérieur du corps tubulaire et faisant saillie hors du corps à une extrémité de ce corps, et • un capteur de pression, • une membrane s'étendant entre le corps et le doigt autorisant un 35 déplacement longitudinal relatif entre le doigt et le corps. Selon la présente invention, le capteur de pression est disposé entre d'une part une première pièce d'appui reliée par l'intermédiaire d'une première pièce tubulaire au doigt à proximité de la membrane et une seconde pièce d'appui reliée par l'intermédiaire d'une seconde pièce tubulaire au corps. La structure d'une telle bougie est tout à fait innovante. Elle permet d'intégrer autour d'un doigt métallique (diamètre de 4 mm et longueur de 50 mm) un capteur de pression et les moyens pour transmettre la pression régnant dans une chambre de combustion jusqu'au capteur. La structure proposée permet de ne pas se servir (ou très peu) du doigt, ni d'une électrode, appelée aussi âme, l'alimentant en électricité pour transmettre la force exercée sur ce doigt par la pression à laquelle il est soumis. Une forme de réalisation préférée prévoit que la première pièce tubulaire s'étend à l'intérieur de la seconde pièce tubulaire. On peut prévoir que la membrane soit solidaire d'une première zone de liaison permettant la fixation de la membrane sur le doigt, et que la première pièce tubulaire soit solidaire du doigt par l'intermédiaire d'une seconde zone de liaison disposée à moins de 10 mm de la première zone de liaison, de préférence à moins de 7 mm de la première zone de liaison. Le fait de raccorder la première pièce tubulaire sur le doigt à proximité de la zone de liaison entre le doigt et la seconde pièce tubulaire permet de s'affranchir de l'élasticité du doigt et de limiter les efforts passant dans le doigt. Idéalement, la distance ci-dessus est nulle. Avantageusement, la première pièce tubulaire conduit moins la chaleur que la seconde pièce tubulaire. Dans un tel cas, on peut prévoir que les deux pièces tubulaires sont des pièces cylindriques circulaires métalliques ; que l'épaisseur de la paroi de la première pièce tubulaire est comprise entre 0,05 mm et 0,2 mm tandis que l'épaisseur de la paroi de la seconde pièce tubulaire est comprise entre 0,4 mm et 1 mm. Dans une variante préférée, limitant notamment le nombre de pièces, la première pièce tubulaire est, au niveau d'une première extrémité, rétreinte et soudée sur le doigt, et sa seconde extrémité porte la première pièce d'appui montée librement autour d'une électrode alimentant le doigt en électricité. Pour la seconde pièce tubulaire, on peut prévoir qu'elle est, au niveau d'une première extrémité, soudée à la membrane, et que sa seconde extrémité porte la seconde pièce d'appui annulaire montée librement autour d'une électrode alimentant le doigt en électricité. Dans un tel cas, la seconde pièce tubulaire est par exemple solidaire du corps au niveau de sa première extrémité. Pour agir sur les modes de fréquences propres du doigt et éviter qu'ils ne viennent perturber la mesure du capteur de pression, on peut prévoir un remplissage avec un matériau tel un gel de silicone entre le capteur de pression, la première pièce d'appui, la seconde pièce d'appui d'une part et une électrode alimentant en électricité le doigt d'autre part. De même, on peut aussi prévoir un remplissage avec une matière synthétique pour assurer l'étanchéité autour d'une électrode alimentant en électricité le doigt ainsi qu'autour d'autres conducteurs sortant du corps. La présente invention concerne enfin un moteur à combustion interne, notamment moteur de type Diesel, qui comporte une bougie de préchauffage telle que 5 décrite ci-dessus. Des détails et avantages de la présente invention ressortiront mieux de la description qui suit, faite en référence aux dessins schématiques annexés sur lesquels : La figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un corps de bougie selon la présente invention, 10 La figure 2 est une vue de détail de la figure 1 à échelle agrandie avec en outre un remplissage, La figure 3 est une seconde vue de détail de la figure 1 à échelle agrandie, Les figures 4 à 10 sont des vues en perspectives illustrant un procédé de montage permettant de réaliser une forme de réalisation préférée de bougie de 15 préchauffage selon la présente invention, et La figure 11 est une vue schématique illustrant la transmission de forces au capteur de pression. La figure 1 montre en coupe longitudinale une bougie de préchauffage selon la présente invention. De manière classique, cette bougie de préchauffage comporte un 20 corps 2, un doigt 4, une âme 6 et un capteur piézo-électrique 8. Dans toute la suite de la présente description, la bougie de préchauffage est décrite dans une position dans laquelle est présente une direction longitudinale sensiblement verticale, le doigt 4 faisant saillie hors du corps 2 dans la partie basse de la bougie. Ainsi, les adjectifs "inférieur" et "supérieur" ou similaires utilisés ci-après font 25 référence à cette position de la bougie. La partie inférieure de la bougie est donc destinée à prendre place dans un cylindre d'un moteur à combustion interne et la partie supérieure de la bougie, appelée également tête de bougie 10, est destinée à faire saillie hors d'une culasse dudit moteur à combustion interne. 30 Sur la figure 1, le corps 2 est représenté schématiquement. II s'agit d'un corps tubulaire. Sur la figure 1, il présente une forme cylindrique circulaire. On n'a pas représenté ici le filetage permettant le vissage de la bougie dans un alésage taraudé (non représenté également) d'une culasse d'un moteur à combustion interne. De manière classique, la tête de bougie 10 comporte également une partie présentant une section 35 avec un contour extérieur de forme hexagonale permettant ainsi la préhension et le vissage et/ou dévissage de la bougie dans une culasse. De tels moyens sont connus de l'homme du métier et il est fait ici par exemple référence à la figure 1 du document FR-2 884 299 cité au préambule et illustrant une tête de bougie munie de tels moyens de fixation et de préhension. Le corps 2, appelé aussi parfois enveloppe, dans la zone représentée sur la figure 1, c'est-à-dire dans sa partie inférieure, présente par exemple une épaisseur de 5 paroi d'environ 0,6 mm. On remarque qu'à son extrémité inférieure, le corps 2 est prolongé par une pièce annulaire 12 dont le montage sera précisé ultérieurement. Cette pièce annulaire 12 présente un bord inférieur conique. Cette extrémité conique 14 est destinée à coopérer avec un cône correspondant réalisé dans une culasse afin de réaliser une étanchéité. 10 Lorsque la bougie est serrée dans l'alésage taraudé correspondant, l'extrémité conique 14 de la pièce annulaire 12 vient en appui sur le cône correspondant réalisé dans la culasse permettant ainsi de réaliser, grâce au serrage de la bougie, une excellente étanchéité entre le corps de la bougie et la culasse. Le doigt 4 est monté coaxialement par rapport au corps 2 et fait saillie du corps 2 15 et de la pièce annulaire 12 formant ainsi la partie inférieure de la bougie de préchauffage. La partie en saillie du doigt 4 est destinée à prendre place dans une chambre de combustion d'un moteur. Ce doigt 4 est un doigt chauffant métallique "classique". II comporte une résistance 16 placée à l'intérieur d'un fourreau 18. La résistance 16 est alimentée en 20 courant électrique par l'âme 6 qui s'étend dans le corps 2 et sort par la partie supérieure de ce corps 2. On remarque entre le doigt 4 et l'âme 6 d'une part et le corps 2 d'autre part, la présence de deux autres pièces tubulaires. On a ainsi autour de la partie supérieure du doigt 4 et de la partie inférieure de l'âme 6 un premier tube appelé par la suite tube 25 élastique 20 ainsi qu'un second tube appelé par la suite interface 22. La figure 3 illustre le montage du tube élastique 20 et de l'interface 22 dans leurs parties inférieures. Les figures 1 et 3 montrent une première forme de réalisation du tube élastique 20 (une seconde forme de réalisation étant montrée sur les figures 5 et suivantes). 30 Dans la forme de réalisation des figures 1 et 3, une bague 24 est soudée sur le fourreau 18 du doigt 4. Cette bague 24 présente sur sa surface extérieure un épaulement 26 qui reçoit la partie inférieure du tube élastique 20. Ce tube élastique 20 vient en appui sur la bague 24 et est monté à distance du doigt 4 coaxialement à ce doigt. Une soudure est également prévue entre le bord inférieur du tube élastique 20 et la bague 24. 35 On remarque sur les figures 1 et 3 que l'interface 22 est montée sur le doigt 4 par l'intermédiaire d'une pièce appelée par la suite membrane 28. Cette membrane 28 présente une zone de liaison 30 de forme tubulaire cylindre circulaire adaptée à la surface extérieure du doigt 4 de manière à permettre un montage en force de la membrane 28 sur le fourreau 18 du doigt 4. Un soudage laser entre cette première zone de liaison 30 et le doigt 4, ou plus précisément le fourreau 18 du doigt 4, est prévue. On appellera seconde zone de liaison 32 la zone permettant la liaison entre le 5 tube élastique 20 et le doigt 4. Dans la forme de réalisation des figures 1 et 3, cette seconde zone de liaison se situe donc au niveau de la bague 24. Une troisième zone de liaison est prévue pour relier la membrane 28 à l'interface 22. Cette troisième zone de liaison 34 est réalisée au niveau d'une partie tubulaire cylindrique circulaire de la membrane 28. Cette troisième zone de liaison 34 est de plus 10 grand diamètre que la première zone de liaison 30 et est disposée au-dessus de la première zone de liaison 30. La première zone de liaison 30 est reliée à la troisième zone de liaison 34 par la membrane proprement dite. Cette dernière présente une zone d'inflexion pour relier la première zone de liaison 30 à la troisième zone de liaison 34. La membrane proprement dite, de par sa forme et de par l'épaisseur de la tôle 15 utilisée pour sa réalisation, présente une flexibilité relative permettant un déplacement de la première zone de liaison 30 par rapport à la troisième zone de liaison 34, qui, comme on le verra par la suite, est supposée fixe. La souplesse de la membrane proprement dite permet ainsi un déplacement longitudinal du doigt 4 par rapport au corps 2, lui aussi supposé fixe. 20 À titre d'exemple illustratif, on peut par exemple indiquer que le déplacement relatif entre la première zone de liaison 30 et la troisième zone de liaison 34, lorsque la bougie est montée dans un moteur, est de l'ordre de 2 pm. Plus généralement, l'élasticité de la membrane est telle qu'elle permet un déplacement de la première zone de liaison 30 par rapport à la troisième zone de liaison 34 de l'ordre de 0,01 pm lorsqu'une pression de 25 1 bar est exercée sur le doigt solidaire de la première zone de liaison 30. Plus généralement, on peut par exemple prévoir un déplacement relatif entre la première zone de liaison 30 et la troisième zone de liaison 34 compris entre 0,005 pm et 0,02 pm pour un bar de pression exercée sur le doigt 4. La figure 2 illustre quant à elle le montage du capteur piézo-électrique 8. 30 Ce dernier comporte une céramique piézo-électrique 36 montée entre une première bague d'appui 38 et une seconde bague d'appui 40. La première bague d'appui 38 est une bague cylindrique circulaire montée à la manière d'un bouchon à l'extrémité supérieure du tube élastique 20. Un épaulement est réalisé à la périphérie de la première bague d'appui 38 pour permettre un parfait 35 positionnement de cette bague par rapport au tube élastique 20. Ces deux pièces sont soudées l'une à l'autre, par exemple à l'aide d'une soudure laser. La première bague d'appui 38 est de forme tubulaire et laisse passer en son milieu librement l'âme 6.

La céramique piézo-électrique 36 vient en appui direct sur la première bague d'appui 38. Au-dessus de la céramique piézo-électrique 36, se trouve de manière classique un contact 42 permettant notamment de récupérer le signal électrique fourni par la céramique piézo-électrique 36. Ici, le contact 42 présente la forme d'un tube évasé à son extrémité inférieure, l'évasement venant au contact de la céramique piézo-électrique 36. La seconde bague d'appui 40 vient en appui sur le contact 42 par l'intermédiaire d'une bague isolante 44. La seconde bague d'appui 40 présente un diamètre extérieur adapté au diamètre intérieur de l'interface 22 et est monté à l'intérieur de l'extrémité supérieure de cette interface 22. L'interface 22 et la seconde bague d'appui 40 sont soudées l'une à l'autre par exemple par une soudure laser. On exerce une précontrainte sur la seconde bague d'appui 40 avant et pendant la réalisation de cette soudure de manière à précontraindre la céramique piézo-électrique 36.

On peut remarquer ici que, par rapport à la plupart des bougies de préchauffage munies d'un capteur de pression de l'art antérieur, les forces ne sont pas transmises ici par le doigt 4 et l'âme 6. La précontrainte de la céramique piézo-électrique 36 n'est pas réalisée en venant exercer une traction sur l'âme 6 ou en venant serrer un écrou en prise sur l'âme 6 mais par appui direct sur le capteur.

Comme on peut le remarquer sur la figure 2, qui illustre une variante de réalisation préférée de la présente invention, un remplissage est réalisé au niveau du capteur piézo-électrique 8. Dans la forme de réalisation préférée représentée, un gel de silicone 46 a été coulé autour de l'âme 6 pour remplir notamment les espaces libres au-dessus du doigt 4 entre d'une part l'âme 6 et d'autre part la partie supérieure du tube élastique 20, la première bague d'appui 38, la céramique piézo-électrique 36 et le contact 42. Dans la partie supérieure du corps 2 de la bougie, un remplissage 48 de matière synthétique est également prévu pour réaliser une étanchéité entre le corps 2 de la bougie de préchauffage et les conducteurs sortant de cette bougie (y compris l'âme 6).

Pour mieux illustrer une structure d'une bougie selon la présente invention, les figures 4 à 10 illustrent une partie d'un procédé permettant d'obtenir une forme de réalisation préférée d'une telle bougie. Dans le procédé illustré, on part d'un doigt 4 et de son âme 6. Comme indiqué déjà plus haut, il s'agit ici d'un doigt métallique, par opposition à un doigt céramique. Les doigts métalliques présentent généralement, par rapport aux doigts céramiques, un encombrement plus élevé mais présentent notamment l'avantage d'être meilleur marché. Un tube élastique 20' est alors enfilé sur le doigt 4. Ici, une variante de réalisation est représentée. Le tube élastique 20' correspond en fait au tube élastique 20 et à la bague 24 des figures 1 et 3. Ici, le tube élastique 20' est rétreint à son extrémité inférieure. On retrouve donc en termes de fonctionnement exactement la même chose que dans la première variante de réalisation décrite plus haut. Le tube élastique 20' est emmanché en force sur le doigt 4 et est soudé, par exemple par soudure laser, sur ce doigt 4. La membrane 28 est ensuite mise en place sur le doigt 4. On vient alors souder, par exemple par soudure laser, la première zone de liaison 30 de cette membrane 28 sur le doigt 4. Cette première zone de liaison 30 est de préférence la plus proche possible de la seconde zone de liaison 32 qui se trouve au niveau de la soudure réalisée entre le tube élastique 20' et le doigt 4. Idéalement, la première zone de liaison 30 est confondue avec la seconde zone de liaison 32. À défaut, on essaiera de minimiser la distance séparant la première zone de liaison 30 de la seconde zone de liaison 32. Cette distance est par exemple inférieure à 10 mm, de préférence inférieure à 7 mm. Ces remarques concernant la position relative entre la première zone de liaison 30 et la seconde zone de liaison 32 valent également pour le mode de réalisation des figures 1 à 3. Dans ce premier mode de réalisation, on a donc ainsi de préférence une distance entre la première zone de liaison 30 et la seconde zone de liaison 32 inférieure à 10 mm, de préférence à 7 mm. On peut considérer ici la distance séparant les soudures réalisées sur le doigt 4. L'étape suivante consiste alors à mettre en place la première bague d'appui 38 qui est enfilée par le haut de la bougie autour de l'âme 6 pour venir s'emboîter dans la partie supérieure du tube élastique 20'. Une soudure, de préférence une soudure laser, est alors réalisée entre la première bague d'appui 38 et le tube élastique 20'. L'étape suivante prévoit la mise en place de l'interface 22 qui vient reposer sur la membrane 28 et est soudée à celle-ci, par exemple par soudure laser, au niveau de la troisième zone de liaison 34. L'interface 22 étant en place, le capteur piézo-électrique 8 peut être monté. On enfile alors dans l'ordre suivant, autour de l'âme 6, la céramique piézo-électrique 36, le contact 42, la bague isolante 44 et la seconde bague d'appui 40. Cette dernière est montée à l'intérieur de l'interface 22, une précontrainte venant appuyer cette seconde bague d'appui 40 vers le bas, c'est-à-dire vers la première bague d'appui 38. Une soudure entre l'interface 22 et la seconde bague d'appui 40 permet de maintenir une précontrainte sur la céramique piézo-électrique 36. Les dessins n'illustrent pas la mise en place du corps 2, de la pièce annulaire 12, ni les remplissages réalisés au niveau de la tête de bougie 10. Comme il ressort des figures 1 à 3, l'interface 22 présente dans sa partie inférieure un jonc périphérique 50. Le corps 2 est monté au-dessus de ce jonc périphérique 50 et vient en butée contre celui-ci tandis que la pièce annulaire 12 est montée en-dessous de ce jonc périphérique 50 en venant elle aussi en butée contre ce jonc. Le fonctionnement de cette bougie de chauffage à capteur de pression selon la présente invention est décrit ci-après en référence également à la figure 11. Cette dernière illustre très schématiquement les divers éléments utilisés pour réaliser la mesure de la pression dans le cylindre. La pression à mesurer est symbolisée par une flèche 52. Celle-ci s'exerce sur le doigt 4 symbolisé ici simplement par un trait. On suppose ici que la culasse du moteur est fixe. La bougie de préchauffage est en contact avec cette culasse au niveau du filetage réalisé sur l'extérieur du corps 2 ainsi que de l'extrémité conique 14.

La culasse est représentée ici sur la partie gauche de la figure 11 et porte la référence 54. On suppose ici que tout le corps 2 est fixe puisqu'aucune contrainte n'est exercée sur celui-ci et qu'il est monté entre deux zones fixes, à savoir la pièce annulaire 12 et son filetage (non représenté). Ainsi, la partie inférieure de l'interface 22 est fixe également de même que la troisième zone de liaison 34 (car à proximité directe du corps 2). Sur la figure 11, on a également représenté très schématiquement le tube élastique 20 (ou 20'), le capteur piézo-électrique 8 et l'interface 22. D'un autre côté sur la figure 11, on a également représenté la membrane 28.

Comme illustré sur la figure 11, on remarque que la membrane 28 relie la culasse 54 au doigt 4, la troisième zone de liaison 34 étant rigidement en contact avec la culasse 54. Parallèlement à la membrane 28, on retrouve l'interface 22, le capteur piézo-électrique 8 et le tube élastique 20 (ou 20'). À titre d'exemple numérique (non limitatif), quelques ordres de grandeur peuvent 25 être donnés ici. On suppose ici que : • le tube 20 (ou 20') a une sensibilité de mesure K20 comprise entre 10 et 20 N/pm, • le capteur piézo-électrique 8 a une sensibilité de mesure K8 comprise entre 200 et 250 N/pm, 30 • l'interface 22 a une sensibilité de mesure K22 comprise en 50 et 100 N/pm, et • la membrane 28 a une sensibilité de mesure K28 comprise entre 100 et 150 N/pm. Pour obtenir ces valeurs, on suppose par exemple que le tube élastique 20 (ou 35 20') a une épaisseur de paroi de l'ordre de 0,1 mm et que l'interface 22 a un épaisseur de paroi de l'ordre de 0,5 mm. Il est important ici d'avoir un tube élastique 20 (ou 20') moins épais que l'interface 22.

Si on suppose en outre que la membrane 28 permet un déplacement de la première zone de liaison 30 par rapport à la troisième zone de liaison 34 de l'ordre de 0,01 pm par bar de pression, on peut alors avoir, pour une pression maximale de 200 bars dans la chambre de combustion, une force s'exerçant sur le capteur piézo-électrique de l'ordre de 30 N. Avec une céramique piézo-électrique 36 présentant une sensibilité de l'ordre de 20 pC/N, on a alors un système donnant une sensibilité d'environ 3 pC/bar. Le fait d'avoir un tube élastique 20 (ou 20') présentant une épaisseur de paroi faible permet de limiter la conduction de chaleur par ce tube élastique 20 (ou 20'). Dans la forme de réalisation représentée, il est estimé qu'environ 90 % de la chaleur en provenance de la chambre de combustion est évacuée en passant par la membrane 28 vers la culasse. Ainsi, le capteur piézo-électrique 8 est protégé. En outre, en ce qui concerne la mesure, on remarque que la précontrainte exercée sur la céramique piézo-électrique 36 est orientée dans le sens opposé de la force à mesurer. On limite donc ainsi la contrainte globale au niveau de la céramique piézo-électrique 36 lors d'une mesure de pression. La présence d'un gel de silicone 46 et du remplissage 48, permettent d'influencer sur les modes de résonance du doigt 4 et de l'âme 6. Il est possible ici d'écarter les modes propres de la bande passante du capteur piézo-électrique 8 qui est situé généralement en-dessous de 5 kHz. La présente invention ne se limite pas à la forme de réalisation préférée et à ses variantes décrites ci-dessus. Elle concerne également toutes les variantes de réalisation à la portée de l'homme du métier. Ainsi, par exemple, comme évoqué plus haut, on pourrait prévoir de raccorder le 25 tube élastique et la membrane en un même endroit sur le doigt de la bougie de préchauffage. De même que la bague permettant de relier le tube élastique au doigt de la bougie peut être supprimé en modifiant la forme du tube élastique, il pourrait être envisagé d'intégrer la membrane à l'interface.

30 Dans la forme de réalisation décrite, il a été supposé que l'enveloppe extérieure de la bougie soit en deux parties, le corps et la pièce annulaire. Une enveloppe extérieure en une seule partie peut également être envisagée pour une bougie selon la présente invention.

Claims (11)

1. REVENDICATIONS1. Bougie de préchauffage comportant : • un corps (2) tubulaire, • un doigt (4) monté à l'intérieur du corps (2) tubulaire et faisant saillie hors du corps à une extrémité de ce corps, et • un capteur de pression (8), • une membrane (28) s'étendant entre le corps (2) et le doigt (4) autorisant un déplacement longitudinal relatif entre le doigt (4) et le corps (2), caractérisée en ce que le capteur de pression (8) est disposé entre d'une part une première pièce d'appui (38) reliée par l'intermédiaire d'une première pièce tubulaire (20, 20') au doigt (4) à proximité de la membrane (28) et une seconde pièce d'appui (40) reliée par l'intermédiaire d'une seconde pièce tubulaire (22) au corps (2).
2. 2. Bougie de préchauffage selon la revendication 1, caractérisée en ce que la première pièce tubulaire (20, 20') s'étend à l'intérieur de la seconde pièce tubulaire (22).
3. 3. Bougie de préchauffage selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que la membrane (28) est solidaire d'une première zone de liaison (30) permettant la fixation de la membrane (28) sur le doigt (4), et en ce que la première pièce tubulaire (20, 20') est solidaire du doigt (4) par l'intermédiaire d'une seconde zone de liaison (24) disposée à moins de 10 mm de la première zone de liaison (30), de préférence à moins de 7 mm de la première zone de liaison (30).
4. 4. Bougie de préchauffage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la première pièce tubulaire (20, 20') conduit moins la chaleur que la seconde pièce tubulaire (22).
5. 5. Bougie de préchauffage selon la revendication 4, caractérisée en ce que les deux pièces tubulaires (20, 20' ; 22) sont des pièces cylindriques circulaires métalliques, en ce que l'épaisseur de la paroi de la première pièce tubulaire (20, 20') est comprise entre 0,05 mm et 0,2 mm tandis que l'épaisseur de la paroi de la seconde pièce tubulaire (22) est comprise entre 0,4 mm et 1 mm.
6. 6. Bougie de préchauffage selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la première pièce tubulaire (20') est, au niveau d'une première extrémité, rétreinte et soudée sur le doigt (4), et en ce que sa seconde extrémité porte la première pièce d'appui (38) montée librement autour d'une électrode (6) alimentant le doigt (4) en électricité.
7. 7. Bougie de préchauffage selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la seconde pièce tubulaire (22) est, au niveau d'une première extrémité, soudée à la membrane (28), et en ce que sa seconde extrémité porte la seconde pièce d'appui (40) annulaire montée librement autour d'une électrode (6) alimentant le doigt (4) en électricité.
8. 8. Bougie de préchauffage selon la revendication 7, caractérisée en ce que la 2955,172 12 seconde pièce tubulaire (22) est solidaire du corps (2) au niveau de sa première extrémité.
9. 9. Bougie de préchauffage selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce qu'un remplissage avec un matériau tel un gel de silicone (46) est réalisé entre le capteur 5 de pression (8), la première pièce d'appui (38), la seconde pièce d'appui (40) d'une part et une électrode (6) alimentant en électricité le doigt (4) d'autre part.
10. 10. Bougie de préchauffage selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce qu'un remplissage (48) avec une matière synthétique est réalisé pour assurer l'étanchéité autour d'une électrode (6) alimentant en électricité le doigt (4) ainsi qu'autour d'autres 10 conducteurs sortant du corps (2).
11. 11. Moteur à combustion interne, notamment moteur de type Diesel, caractérisé en ce qu'il comporte une bougie de préchauffage selon l'une des revendications 1 à 10.