FR3100392A1 - Surveillance d’usure d’une bougie de turbomachine par repérage visuel d’une usure différentielle - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne une bougie d’allumage (6) pour une chambre de combustion de turbomachine. La bougie d’allumage (6) comprend une première région (60) et une deuxième région (62) adjacente à la première région (60) et qui présente des propriétés électriques différentes de celles de la première région (60). La deuxième région (62) est conçue pour être visible lorsque la bougie d’allumage (6) est située dans la chambre de combustion pour repérer visuellement une usure de la bougie d’allumage (6) par usure différentielle de la première région (60) par rapport à la deuxième région (62). Figure pour l’abrégé : figure 4a
Description
L’invention se rapporte au domaine technique général des turbomachines d’aéronef telles que les turboréacteurs et les turbopropulseurs. Elle concerne une bougie d’allumage pour une chambre de combustion de turbomachine.
Les chambres de combustion de turbomachine de structure connue comprennent une bougie d’allumage pour enflammer une nappe d’un mélange d’air et de carburant injecté dans la chambre de combustion.
Dans une bougie d’allumage comprenant un matériau semi-conducteur, la production d’étincelles entre une électrode centrale et une électrode périphérique à travers le matériau semi-conducteur provoque une érosion du matériau semi-conducteur. L’érosion de ce matériau semi-conducteur et l’oxydation des électrodes peut conduire au remplacement de la bougie d’allumage.
Pour estimer l’usure d’une bougie d’allumage, il est connu d’évaluer la tension de claquage à laquelle se produit une étincelle par la bougie d’allumage, puisque la tension de claquage de la bougie d’allumage tend à augmenter avec l’usure de la bougie. Il est relativement difficile de surveiller l’usure de la bougie d’allumage, puisqu’il faut retirer la bougie d’allumage de la chambre de combustion. Par ailleurs, la bougie d’allumage est souvent remplacée après avoir été retirée de la chambre de combustion.
L’invention vise à résoudre au moins partiellement les problèmes rencontrés dans les solutions de l’art antérieur.
A cet égard, l’invention a pour objet une bougie d’allumage pour une chambre de combustion de turbomachine. La bougie d’allumage comprend une première électrode et une deuxième électrode.
Selon l’invention, la bougie d’allumage comprend une première région et une deuxième région adjacente à la première région et qui présente des propriétés électriques différentes de celles de la première région. La deuxième région est conçue pour être visible, notamment lorsque la bougie d’allumage est située dans la chambre de combustion, pour repérer visuellement une usure de la bougie d’allumage par usure différentielle de la première région par rapport à la deuxième région.
Grâce à la deuxième région, il est possible de surveiller l’usure de la bougie d’allumage de manière fiable lors d’une opération d’inspection visuelle de la bougie d’allumage dans la chambre de combustion de turbomachine, tout en limitant la complexité d’un système de commande de la turbomachine, la masse et l’encombrement de la turbomachine. L’inspection visuelle peut s’effectuer sans retirer la bougie d’allumage de la chambre de combustion, par exemple grâce à un contrôle endoscopique, ce qui facilite la mise en œuvre de la surveillance de la bougie d’allumage et limite à la fois la durée d’une opération de maintenance de la chambre de combustion et le coût de cette opération de maintenance.
Grâce à la bougie d’allumage selon l’invention, il est possible de remplacer la bougie d’allumage de manière fiable avant un échec à l’allumage de la chambre de combustion causé par l’usure de la bougie d’allumage. La surveillance de l’usure de la bougie d’allumage permet notamment d’espacer davantage les opérations de maintenance de la chambre de combustion.
Par ailleurs, le procédé de surveillance de l’usure de la bougie d’allumage peut s’affranchir d’un système de contrôle électronique de la bougie d’allumage, ce qui limite la complexité d’un système de commande de la turbomachine, la masse et l’encombrement de la turbomachine.
L’invention peut comporter de manière facultative une ou plusieurs des caractéristiques suivantes combinées entre elles ou non.
Selon une particularité de réalisation, la bougie d’allumage comprend un matériau semi-conducteur qui est situé entre la première électrode et la deuxième électrode.
Selon une particularité de réalisation, la bougie d’allumage est annulaire autour d’un axe longitudinal de la bougie d’allumage, la deuxième électrode étant située autour de la première électrode, la deuxième région étant adjacente angulairement à la première région.
De préférence, la première électrode est une électrode centrale et la deuxième électrode est une électrode de masse,
Selon une particularité de réalisation, la deuxième région s’étend angulairement entre 1/8 et 3/4 de la bougie d’allumage autour de l’axe longitudinal de la bougie d’allumage.
Selon une particularité de réalisation, la deuxième région s’étend selon la direction de l’axe longitudinal sur une longueur comprise entre 1 mm et 15 mm de la longueur de la bougie d’allumage selon l’axe longitudinal.
Selon une particularité de réalisation, la bougie d’allumage comprend une extrémité longitudinale d’étincelage à laquelle la bougie d’allumage est configurée pour produire une étincelle. La bougie d’allumage comprend une extrémité longitudinale d’alimentation qui est opposée à l’extrémité d’étincelage et qui est configurée pour raccorder la bougie d’allumage à une source d’alimentation. La deuxième région est plus proche de l’extrémité longitudinale d’étincelage que de l’extrémité longitudinale d’alimentation.
Selon une particularité de réalisation, la bougie d’allumage comprend une région intermédiaire entre la première électrode et la deuxième électrode. La première région et la deuxième région s’étendent chacune depuis la première électrode jusqu’à la deuxième électrode à travers la région intermédiaire.
Selon une particularité de réalisation, la première électrode de la deuxième région, la deuxième électrode de la deuxième région et/ou la région intermédiaire de la deuxième région comprennent une première portion et une deuxième portion, la première portion ayant des propriétés électriques différentes de celles de la deuxième portion.
De préférence, la première portion a une forme complémentaire de celle de la deuxième portion.
Selon une particularité de réalisation, la première région a une première conductivité électrique et la deuxième région a une deuxième conductivité électrique qui est différente de celle de la première conductivité électrique. La première portion a une troisième conductivité électrique qui est sensiblement homogène et la deuxième portion a une quatrième conductivité électrique qui est sensiblement homogène et qui est différente de celle de la troisième conductivité électrique.
De préférence, la deuxième conductivité électrique est strictement inférieure à la première conductivité électrique. De préférence, la troisième conductivité électrique est strictement inférieure à la quatrième conductivité électrique.
Selon une particularité de réalisation, la deuxième région comprend un évidement par rapport à la première région.
Selon une particularité de réalisation, la deuxième région comprend un ajout de matière par rapport à la première région.
Selon une particularité de réalisation, la deuxième région comprend un deuxième matériau ayant des propriétés électriques différentes de celles d’un premier matériau de la première région.
Selon une particularité de réalisation, la deuxième région comprend un indicateur visuel pour repérer visuellement la deuxième région par rapport à la première région.
De préférence, l’indicateur visuel comprend une couleur différente de celle de la première région.
De préférence, l’indicateur visuel comprend une forme géométrique différente de celle de la première région.
De préférence, l’indicateur visuel comprend un marquage visuel.
L’invention se rapporte aussi à une chambre de combustion pour turbomachine, comprenant une bougie d’allumage telle que définie ci-dessus.
L’invention concerne également une turbomachine comprenant la chambre de combustion telle que définie ci-dessus. La turbomachine est notamment une turbomachine d’aéronef telle qu’un turboréacteur, un turbomoteur ou un turbopropulseur.
L’invention porte également sur un procédé de surveillance de l’usure d’une bougie d’allumage telle que définie ci-dessus dans une chambre de combustion de turbomachine.
Le procédé de surveillance comprend une inspection visuelle de la bougie d’allumage dans la chambre de combustion pour repérer une usure de la bougie d’allumage par usure différentielle de la première région par rapport à la deuxième région.
Selon une particularité de réalisation, le procédé de surveillance comprend une détection d’usure de la bougie d’allumage lors de l’inspection visuelle de la bougie d’allumage, lorsqu’une usure est détectée dans une zone de témoin d’usure de la bougie d’allumage par étincelage entre la première électrode et la deuxième électrode à travers la deuxième région de la bougie d’allumage.
Selon une particularité de réalisation, le procédé de surveillance comprend le remplacement de la bougie d’allumage dans la chambre de combustion, lorsqu’une usure est détectée dans la zone de témoin d’usure de la bougie d’allumage par étincelage entre la première électrode et la deuxième électrode à travers la deuxième région de la bougie d’allumage.
La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description d’exemples de réalisation, donnés à titre purement indicatif et nullement limitatif, en faisant référence aux dessins annexés sur lesquels :
Des parties identiques, similaires ou équivalentes des différentes figures portent les mêmes références numériques de façon à faciliter le passage d’une figure à l’autre.
La figure 1 représente de manière schématique une chambre de combustion 2 d’une turbomachine d’aéronef. La chambre de combustion 2 est annulaire autour d’un axe longitudinal X-X de la turbomachine.
Elle comporte une paroi de carter extérieure 22 et une paroi de carter intérieure 23, un carénage 24, une paroi externe 25 et une paroi interne 26 qui sont réunies par un fond de chambre 28.
Elle comprend également au moins une bougie d’allumage 6, des injecteurs 4 de carburant, des systèmes d’injection 3 et un diffuseur 20. La chambre de combustion comprend par exemple au moins deux bougies d’allumage 6 qui sont généralement de structures identiques l’une de l'autre.
La paroi de carter extérieure 22 délimite la chambre de combustion 2 radialement vers l’extérieur par rapport à l’axe longitudinal X-X de la turbomachine. La paroi de carter intérieure 23 délimite la chambre de combustion 2 radialement vers l’intérieur par rapport à l’axe longitudinal X-X de la turbomachine.
La paroi de carter extérieure 22 délimite avec la paroi externe 25 un premier passage 11 d’écoulement d’air. De même, la paroi de carter intérieure 23 définit avec la paroi interne de chambre 26 un deuxième passage 12 d’écoulement d’air.
La paroi externe 25 et la paroi interne 26 sont des parois de révolution qui sont coaxiales autour de l’axe longitudinal de turbomachine X-X, en étant symétriques par rapport à un axe longitudinal X1-X1 du système d’injection 3 qui est représenté à la figure 1. Elles comprennent chacune des orifices primaires 27 d’introduction d’un flux d’air primaire et des orifices de dilution 29 d’introduction d’un flux d’air de dilution dans la chambre de combustion 2.
Le carénage 24 s’étend depuis la paroi externe 25 et la paroi interne 26 vers l’amont en étant situé en amont du fond de chambre 28. Il comporte des ouvertures centrales de logement des systèmes d’injection 3 et des injecteurs 4 correspondants.
Le fond de chambre 28 comporte des ouvertures de montage des systèmes d’injection 3 dans desquels sont engagés les injecteurs de carburant 4.
Le diffuseur 20 est configuré pour alimenter la chambre de combustion 2, notamment les systèmes d’injection 3, les orifices primaires 27 et les orifices de dilution 29, en air chaud sous pression.
Les systèmes d’injection 3 sont montés sur le fond de chambre 28 en étant espacés les uns des autres selon une direction circonférentielle.
Chaque système d’injection 3 comprend d’amont en aval une traversée coulissante 34, une vrille 32, un venturi 35, et un bol mélangeur 31. La traversée coulissante 34, la vrille 32 et le bol mélangeur 31 forment conjointement des moyens d’alimentation en air 30 pour produire une nappe de mélange air-carburant avec le carburant injecté par l’injecteur 4 correspondant.
Chaque système d’injection 3 est raccordé à un des injecteurs 4 de carburant qui est monté dans la traversée coulissante 34 au niveau d’un nez d’injecteur.
Les injecteurs de carburant 4 sont chacun configurés pour injecter du carburant dans la chambre de combustion 2, qui est destiné à se mélanger à de l’air pour produire une nappe d’un mélange air carburant dans la chambre de combustion 2.
Chaque bougie d'allumage 6 est montée à travers la paroi externe 25 de la chambre de combustion. Elle s’étend transversalement à cette paroi en ayant son axe longitudinal Z-Z qui est sensiblement orthogonal à l’axe longitudinal X1-X1 du système d’injection 3 de l’injecteur 4 qui est situé à proximité de cette bougie 6. Elle sert à enflammer la nappe de mélange d’air et de carburant dans la chambre de combustion 2.
Dans l’ensemble de l’exposé, une direction longitudinale est une direction qui est sensiblement parallèle à l’axe longitudinal Z-Z de la bougie d’allumage 6 Une direction radiale est une direction qui est sensiblement orthogonale à l’axe longitudinal Z-Z de la bougie d’allumage 6 et qui est sécante avec cet axe. Une direction circonférentielle est une direction autour de l’axe longitudinal Z-Z de la bougie d’allumage.
En référence conjointe aux figures 1 à 9b, la bougie d’allumage 6 est annulaire autour d’un axe longitudinal Z-Z de la bougie d’allumage. Elle s’étend longitudinalement entre une extrémité longitudinale d’étincelage 6a et une extrémité longitudinale d’alimentation 6b qui est opposée à l’extrémité longitudinale d’étincelage 6a.
La bougie d’allumage 6 est configurée pour produire une étincelle 13 à l’extrémité longitudinale d’étincelage 6a. Elle est configurée pour être raccordée à une source d’alimentation à l’extrémité longitudinale d’alimentation 6b, notamment un générateur d’impulsions électriques (non représenté).
La bougie d’allumage 6 comprend une première électrode 7, une deuxième électrode 8 et une région intermédiaire qui est située entre la première électrode 7 et la deuxième électrode 8. La première électrode 7 est une électrode centrale qui est raccordée électriquement à la source d’alimentation par un conducteur central (non représenté). La deuxième électrode 8 est une électrode périphérique située autour de la première électrode 7 et qui délimite la bougie d’allumage 6 radialement vers l’extérieur. La deuxième électrode 8 est une électrode de masse de la bougie d’allumage 6.
Dans les différents modes de réalisation représentés, la région intermédiaire comprend un matériau semi-conducteur 9. Ce matériau semi-conducteur 9 favorise une faible tension de claquage par rapport à une région intermédiaire qui comprend du vide. Il peut être réalisé par frittage. La bougie d’allumage 6 est notamment une bougie du type dite haute énergie-basse tension qui est capable de délivrer au moins une étincelle 13 avec une énergie comprise entre 0,1 et 3 Joules lorsqu’elle est soumise à une tension d’environ 2 à 3 kV.
La figure 3 représente une bougie d’allumage 6 usée et qui nécessite d’être remplacée. Cette bougie d’allumage 6 comprend une région d’usure 61 qui est située entre l’électrode centrale 7 et l’électrode de masse 8. La région d’usure 61 est une région de vide qui est créée par érosion du matériau semi-conducteur 9 lors de la production d’étincelles 13 par décharge à travers le matériau semi-conducteur 9.
Il est relativement difficile de surveiller l’usure d’une bougie d’allumage 6 de structure connue, puisqu’il faut retirer la bougie d’allumage 6 de la chambre de combustion 2 et que la bougie d’allumage 6 est alors souvent remplacée.
En référence à chacun des modes de réalisation des figures 4a à 9b, la bougie d’allumage 6 selon l’invention comprend un indicateur visuel d’usure pour repérer visuellement l’usure de la bougie d’allumage 6.
Plus précisément, chacune des bougies d’allumage 6 comprend une première région 60 et une deuxième région 62 qui est adjacente à la première région 60 et qui présente des propriétés électriques différentes de celles de la première région 60. La deuxième région 62 est visible lorsque la bougie d’allumage 6 est installée dans la chambre de combustion 2, ce qui permet à un opérateur de repérer visuellement une usure de la bougie d’allumage 6 du fait d’une usure différentielle de la première région 60 par rapport à la deuxième région 62.
Dans les modes de réalisation représentés, la première région 60 a une première conductivité électrique et la deuxième région 62 a une deuxième conductivité électrique qui est strictement inférieure à la première conductivité électrique. La première région 60 forme une zone d’étincelage privilégiée rapport à la deuxième région 62 du fait de sa plus faible résistance électrique.
En particulier, le matériau semi-conducteur 9 qui est situé dans la première région 60 tend à s’éroder plus rapidement que celui qui est situé dans la deuxième région 62. Le matériau semi-conducteur 9 de la deuxième région 62 forme alors une zone de témoin d’usure de la bougie d’allumage 6.
Dans les modes de réalisation représentés, la deuxième région 62 s’étend axialement sur une longueur qui est inférieure à la longueur axiale de la première région 60 selon la direction de l’axe longitudinal Z-Z de la bougie d’allumage 6. En particulier, la deuxième région 62 s’étend longitudinalement sur une longueur l2 comprise entre 1 mm et 15 mm de la longueur de la première région 60 selon l’axe longitudinal Z-Z. La deuxième région 62 s’étend selon la direction de l’axe longitudinal Z-Z sur une longueur l2 comprise entre 1 mm et 15 mm de la longueur L de la bougie d’allumage 6 selon l’axe longitudinal Z-Z. La deuxième région 62 est plus proche de l’extrémité longitudinale d’étincelage 6a que de l’extrémité longitudinale d’alimentation 6b.
La première région 60 et la deuxième région 62 s’étendent radialement chacune depuis la première électrode 7 jusqu’à la deuxième électrode 8 à travers la région intermédiaire qui comprend le matériau semi-conducteur 9.
La deuxième région 62 est adjacente angulairement à la première région 60. La deuxième région 62 s’étend angulairement sur une distance angulaire Δα qui est entre 1/8 et 3/4 de la bougie d’allumage 6 autour de l’axe longitudinal Z-Z de la bougie d’allumage. La première région 60 s’étend angulairement sur le reste de la bougie d’allumage 6 par rapport à la deuxième région 62.
De manière générale, la deuxième région 62 comprend une première portion 72 qui a des propriétés électriques, notamment une conductivité électrique, qui est différente de celles d’une deuxième portion 74 de la deuxième région 62 et/ou de celles d’une portion adjacente correspondante de la première région 60.
Dans chacun des modes de réalisation des figures 4a à 8b, la première électrode 7 de la deuxième région 62, la deuxième électrode 8 de la deuxième région 62 ou la région intermédiaire de la deuxième région 62 comprennent une première portion 72 et une deuxième portion 74 qui a des propriétés électriques différentes de celles de la première portion 72. La première portion 72 a une forme complémentaire de celle de la deuxième portion 74. La deuxième portion 74 a notamment des propriétés électriques similaires à celles d’une portion correspondante de la première région 60.
La première portion 72 a une troisième conductivité électrique qui est sensiblement homogène et la deuxième portion a une quatrième conductivité électrique qui est sensiblement homogène et qui est différente de celle de la troisième conductivité électrique. En particulier, la quatrième conductivité électrique est strictement inférieure à la troisième conductivité électrique.
La première portion 72 comprend par exemple un indicateur visuel pour repérer visuellement la première portion 72 par rapport à la deuxième portion 74, une couleur différente de celle de la deuxième portion 74, une forme géométrique différente de celle de la deuxième portion 74 et/ou un marquage visuel tel qu’une impression.
En référence plus spécifiquement au premier mode de réalisation qui est représenté aux figures 4a et 4b, la deuxième région 62 comprend un évidement 64 par rapport à la première région 60. L’évidement 64 est réalisé dans l’électrode de masse 8 et il forme une première portion 72 de l’électrode de masse 8. Cette première portion 72 est constituée par du vide. L’électrode de masse 8 comprend également une deuxième portion 74 qui est de conductivité électrique homogène entre la première région 60 et la deuxième région 62 de l’électrode de masse 8.
En référence plus spécifiquement au deuxième mode de réalisation qui est représenté aux figures 5a et 5b, la deuxième région 62 comprend un évidement 64 par rapport à la première région 60. L’évidement 64 est réalisé dans l’électrode centrale 7 et il forme une première portion 72 de l’électrode centrale 7. Cette première portion 72 est constituée par du vide. L’électrode centrale 7 comprend également une deuxième portion 74 qui est de conductivité électrique homogène entre la première région 60 et la deuxième région 62 de l’électrode centrale 7.
En référence plus spécifiquement au troisième mode de réalisation qui est représenté aux figures 6a et 6b, la deuxième région 62 comprend un évidement 64 par rapport à la première région 60. L’évidement 64 est réalisé dans le matériau semi-conducteur 9 et il forme une première portion 72 du matériau semi-conducteur 9. Cette première portion 72 est constituée par du vide. Le matériau semi-conducteur 9 comprend également une deuxième portion 74 qui est de conductivité électrique homogène entre la première région 60 et la deuxième région 62 du matériau semi-conducteur 9.
En référence plus spécifiquement au quatrième mode de réalisation qui est représenté aux figures 7a et 7b, la deuxième région 62 comprend un deuxième matériau 66 par rapport à la première région 60. L’électrode de masse 8 comprend le deuxième matériau 66 et il forme une première portion 72 de l’électrode de masse 8. L’électrode de masse 8 comprend également une deuxième portion 74 qui est réalisé dans un premier matériau qui est homogène entre la première région 60 et la deuxième région 62 de l’électrode de masse 8.
En référence plus spécifiquement au cinquième mode de réalisation qui est représenté aux figures 8a et 8b, la deuxième région 62 comprend un deuxième matériau 68 par rapport à la première région 60. L’électrode centrale 7 comprend le deuxième matériau 68 et il forme une première portion 72 de l’électrode centrale 7. L’électrode centrale 7 comprend également une deuxième portion 74 qui est réalisé dans un premier matériau qui est homogène entre la première région 60 et la deuxième région 62 de l’électrode centrale 7.
En référence plus spécifiquement au sixième mode de réalisation qui est représenté aux figures 9a et 9b, la deuxième région 62 comprend un deuxième matériau 69 par rapport à la première région 60. Le matériau semi-conducteur 9 comprend le deuxième matériau 69 et il forme une première portion 72 du matériau semi-conducteur 9. Le matériau semi-conducteur 9 est dépourvu de deuxième portion 74. Le matériau semi-conducteur 9 de la deuxième région 62 est formé par celui de la première portion 72.
La figure 10 représente un procédé de surveillance 100 de l’usure d’une bougie d’allumage 6 selon l’invention lorsqu’elle est située dans une chambre de combustion 2 de turbomachine telle que celle qui est représentée à la figure 1.
Le procédé de surveillance 100 comprend une inspection visuelle 101 pour repérer une usure de la bougie d’allumage 6 par usure différentielle de la première région 60 par rapport à la deuxième région 62.
Le procédé de surveillance 100 comprend la vérification 103 de l’usure de la bougie d’allumage 6 lors de l’inspection visuelle de la bougie d’allumage 6 dans une zone de témoin d’usure de la bougie d’allumage 6 qui est formée par le matériau semi-conducteur 9 dans la deuxième région 62.
Le procédé de surveillance 100 comprend le remplacement 107 de la bougie d’allumage 6 dans la chambre de combustion 2, lorsqu’une usure a été détectée visuellement dans la zone de témoin d’usure par décharge électrique entre la première électrode 7 et la deuxième électrode 8 à travers le matériau semi-conducteur 9.
En l’absence d’usure détectée dans la zone de témoin d’usure, le procédé de surveillance 100 se termine à une étape 105 de détection d’absence d’usure de la bougie d’allumage 6 en laissant en place la bougie d’allumage 6 dans la chambre de combustion 2 et sans remplacer la bougie d’allumage 6.
Grâce à la deuxième région 62 d’une bougie d’allumage 6 selon l’invention, il est possible de surveiller l’usure de la bougie d’allumage 6 de manière fiable lors d’une opération d’inspection visuelle de la bougie d’allumage 6 dans la chambre de combustion 2 de turbomachine, tout en limitant la complexité d’un système de commande de la turbomachine, la masse et l’encombrement de la turbomachine.
L’inspection visuelle de la bougie d’allumage 6 peut s’effectuer sans retirer la bougie d’allumage 6 de la chambre de combustion 2, par exemple grâce à un contrôle endoscopique, ce qui facilite la mise en œuvre de la surveillance de la bougie d’allumage 6 et limite à la fois la durée d’une opération de maintenance de la chambre de combustion 2 et le coût de cette opération de maintenance.
Il est possible de remplacer la bougie d’allumage 6 de manière fiable avant un échec à l’allumage de la chambre de combustion 2 causé par l’usure de la bougie d’allumage 6. La surveillance de l’usure de la bougie d’allumage 6 permet notamment d’espacer davantage les opérations de maintenance de la chambre de combustion 2.
Par ailleurs, le procédé de surveillance de l’usure de la bougie d’allumage 6 peut s’affranchir d’un système de contrôle électronique de la bougie d’allumage 6, ce qui limite la complexité d’un système de commande de la turbomachine, la masse et l’encombrement de la turbomachine.
Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l’homme du métier à l’invention qui vient d’être décrite sans sortir du cadre de l’exposé de l’invention.
En variante, la bougie d’allumage 6 a une structure différente de celles des modes de réalisation représentés. Par exemple, elle peut ne pas être annulaire autour de son axe longitudinal Z-Z.
En variante, la bougie d’allumage 6 est une bougie de type haute énergie – haute tension qui est configurée pour produire une étincelle 13 lorsqu’elle est soumise à une tension d’environ 15 à 20 kV. La région intermédiaire de la bougie d’allumage 6 peut ne pas comprendre de matériau semi-conducteur 9 mais du vide.
En variante, la première électrode 7, la deuxième électrode 8 et/ou le matériau semi-conducteur 9 comprennent une conductivité électrique non homogène, par exemple présentant un gradient selon l’axe longitudinal Z-Z de la bougie d’allumage ou un gradient radialement. La conductivité électrique de la première portion 72 et/ou celle de la deuxième portion 74 sont non homogènes.
En variante, la deuxième conductivité électrique est strictement supérieure à la première conductivité électrique. La deuxième région 62 forme une zone d’étincelage privilégiée par rapport première région 60. Le matériau semi-conducteur 9 de la première région 60 tend à former la zone de témoin d’usure de la bougie d’allumage 6.
En variante, la première portion 72 s’étend à travers la première électrode 7 et la région intermédiaire, la région intermédiaire et la deuxième électrode 8 ou depuis la première électrode 7 jusqu’à la deuxième électrode 8.
En variante, la deuxième portion 74 est réalisée dans le même matériau que la première portion 72.
Dans ce cas, la première portion 72 peut comprendre un ajout de matière par rapport à la deuxième portion 74. Elle peut notamment présenter un bossage par rapport à la deuxième portion 74. Elle peut avoir une épaisseur plus importante que la deuxième portion 74 selon la direction radiale.
En variante, le procédé de surveillance 100 comprend le remplacement de la bougie d’allumage 6 après un nombre déterminé de vols de la turbomachine comprenant la bougie d’allumage 6 et/ou après un nombre déterminé de cycles d’allumage de la chambre de combustion 2 de la turbomachine, suite à l’étape 105 de détection d’absence d’usure de la bougie d’allumage 6.
Le procédé de surveillance 100 de l’usure de la bougie d’allumage peut être mise en œuvre suite au signalement d’une information relative à une usure probable de la bougie d’allumage par un appareil de surveillance (non représenté) d’un système générateur d’étincelles qui comprend la bougie d’allumage.
Cet appareil de surveillance détermine par exemple la tension de claquage de la bougie d’allumage, et signale une information relative à une usure probable de la bougie d’allumage lorsque la tension de claquage dépasse une valeur seuil.
En variante, l’appareil de surveillance peut déterminer la forme d’une onde électrique traversant la bougie d’allumage lors de la production d’une étincelle pour signaler une information relative à une usure de la bougie d’allumage.
Un tel appareil de surveillance fournit une information relative à l’état d’usure de la bougie d’allumage qui est obtenue indépendamment de l’inspection visuelle de la bougie d’allumage selon l’invention.
Claims (11)
- Bougie d’allumage (6) pour une chambre de combustion (2) de turbomachine, comprenant une première électrode (7) et une deuxième électrode (8),
caractérisée en ce que la bougie d’allumage (6) comprend une première région (60) et une deuxième région (62) adjacente à la première région (60) et qui présente des propriétés électriques différentes de celles de la première région (60), la deuxième région (62) étant visible pour repérer visuellement une usure de la bougie d’allumage (6) par usure différentielle de la première région (60) par rapport à la deuxième région (62). - Bougie d’allumage (6) selon la revendication précédente, dans laquelle la bougie d’allumage (6) comprend un matériau semi-conducteur (9) qui est situé entre la première électrode (7) et la deuxième électrode (8).
- Bougie d’allumage (6) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la bougie d’allumage (6) est annulaire autour d’un axe longitudinal (Z-Z) de la bougie d’allumage, la deuxième électrode (8) étant située autour de la première électrode (7), la deuxième région (62) étant adjacente angulairement à la première région (60),
la première électrode (7) étant de préférence une électrode centrale, la deuxième électrode (8) étant de préférence une électrode de masse. - Bougie d’allumage (6) selon la revendication précédente, dans laquelle la deuxième région (62) s’étend angulairement entre 1/8 et 3/4 de la bougie d’allumage (6) autour de l’axe longitudinal (Z-Z) de la bougie d’allumage, et/ou
dans laquelle la deuxième région (62) s’étend selon la direction de l’axe longitudinal (Z-Z) sur une longueur comprise entre 1 mm et 15 mm de la longueur de la bougie d’allumage (6) selon l’axe longitudinal (Z-Z). - Bougie d’allumage (6) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la bougie d’allumage (6) comprend :
une extrémité longitudinale d’étincelage (6a) à laquelle la bougie d’allumage (6) est configurée pour produire une étincelle, et
une extrémité longitudinale d’alimentation (6b) qui est opposée à l’extrémité longitudinale d’étincelage (6a) et qui est configurée pour raccorder la bougie d’allumage (6) à une source d’alimentation,
la deuxième région (62) étant plus proche de l’extrémité longitudinale d’étincelage (6a) que de l’extrémité longitudinale d’alimentation (6b). - Bougie d’allumage (6) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la bougie d’allumage (6) comprenant une région intermédiaire (9) entre la première électrode (7) et la deuxième électrode (8),
la première région (60) et la deuxième région (62) s’étendant depuis la première électrode (7) jusqu’à la deuxième électrode (8) à travers la région intermédiaire (9),
la première électrode (7) de la deuxième région (62), la deuxième électrode (8) de la deuxième région (62) et/ou la région intermédiaire (9) de la deuxième région (62) comprenant une première portion (72) et une deuxième portion (74), la première portion (72) ayant des propriétés électriques différentes de celles de la deuxième portion (74),
la première portion (72) ayant très préférablement une forme complémentaire de celle de la deuxième portion (74). - Bougie d’allumage (6) selon la revendication précédente, dans laquelle la première région (60) a une première conductivité électrique et la deuxième région (62) a une deuxième conductivité électrique qui est différente de celle de la première conductivité électrique, notamment strictement inférieure à celle de la première conductivité électrique,
la première portion (72) ayant une troisième conductivité électrique qui est sensiblement homogène et la deuxième portion ayant une quatrième conductivité électrique qui est sensiblement homogène et qui est différente de celle de la troisième conductivité électrique, notamment strictement supérieure à la troisième conductivité électrique. - Bougie d’allumage (6) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la deuxième région (62) comprend un évidement (64) par rapport à la première région (60) et/ou un ajout de matière par rapport à la première région (60), et/ou
dans laquelle la deuxième région (62) comprend un deuxième matériau (66, 68, 69) ayant des propriété électriques différentes de celles d’un premier matériau de la première région (60) adjacent au deuxième matériau. - Bougie d’allumage (6) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la deuxième région (62) comprend un indicateur visuel pour repérer visuellement la deuxième région (62) par rapport à la première région (60), notamment une couleur différente de celle de la première région (60), une forme géométrique différente de celle de la première région (60) et/ou un marquage.
- Procédé de surveillance de l’usure d’une bougie d’allumage (6) selon l’une quelconque des revendications précédentes dans une chambre de combustion (2) de turbomachine, comprenant une inspection visuelle de la bougie d’allumage (6) dans la chambre de combustion (2) pour repérer une usure de la bougie d’allumage (6) par usure différentielle de la première région (60) par rapport à la deuxième région (62).
- Procédé de surveillance selon la revendication précédente, comprenant une détection d’usure de la bougie d’allumage (6) lors de l’inspection visuelle de la bougie d’allumage (6) et de préférence le remplacement de la bougie d’allumage (6) dans la chambre de combustion (2), lorsqu’une usure est détectée dans une zone de témoin d’usure de la bougie d’allumage (6) par étincelage entre la première électrode (7) et la deuxième électrode (8) à travers la deuxième région (62) de la bougie d’allumage (6).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1909460A FR3100392A1 (fr) | 2019-08-28 | 2019-08-28 | Surveillance d’usure d’une bougie de turbomachine par repérage visuel d’une usure différentielle |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| FR1909460A FR3100392A1 (fr) | 2019-08-28 | 2019-08-28 | Surveillance d’usure d’une bougie de turbomachine par repérage visuel d’une usure différentielle |
| FR1909460 | 2019-08-28 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR3100392A1 true FR3100392A1 (fr) | 2021-03-05 |
Family
ID=69172895
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| FR1909460A Pending FR3100392A1 (fr) | 2019-08-28 | 2019-08-28 | Surveillance d’usure d’une bougie de turbomachine par repérage visuel d’une usure différentielle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR3100392A1 (fr) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPH0246398U (fr) * | 1988-09-26 | 1990-03-29 | ||
| EP1564491A2 (fr) * | 2004-02-10 | 2005-08-17 | General Electric Company | Détection d'étincelles dans un allumeur de chambre de turbine à gaz par la mesure d'un signal dans un écran maintenu à la masse |
| US20080141967A1 (en) * | 2006-12-19 | 2008-06-19 | Denso Corporation | Plasma ignition device |
-
2019
- 2019-08-28 FR FR1909460A patent/FR3100392A1/fr active Pending
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