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Etre
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DANS
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Trou
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Est A
(3)
[10][_]
Dars
(1)
[11][_]
Molecule
(4/ 20)
[12][_]
carbon oxide
(9)
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NOX
(5)
[14][_]
oxygen
(5)
[15][_]
ammonia
(1)
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Generic
(4/ 12)
[17][_]
nitrogen oxides
(9)
[18][_]
hydrocarbons
(1)
[19][_]
oxide
(1)
[20][_]
metal
(1)
[21][_]
Physical
(8/ 11)
[22][_]
de 0,7 bar
(3)
[23][_]
310 s
(2)
[24][_]
58 s
(1)
[25][_]
7 bar
(1)
[26][_]
de 0,125 mm
(1)
[27][_]
125 mm
(1)
[28][_]
de 2,8 bars
(1)
[29][_]
318 s
(1)
[30][_]
Organism
(2/ 3)
[31][_]
precis
(2)
[32][_]
PASSER
(1)
[33][_]
Polymer
(1/ 1)
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Rayon
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2515742A1
Family ID 4250997
Probable Assignee Borg Warner Automotive Inc A Corp Of Delaware
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title DISPOSITIF D'INJECTION DE CARBURANT A VALVE DISTRIBUTRICE
EN Title FUEL DISTRIBUTION VALVE FOR VEHICLE IC ENGINE - USES SOLENOID
WORKING AGAINST SPRING HOLDING VALVE NORMALLY CLOSED, TO PROVIDE
CONTROLLED FLOW
Abstract
_________________________________________________________________
L'INVENTION CONCERNE UN DISPOSITIF DE DOSAGE DE CARBURANT.
LE DISPOSITIF COMPREND UN CORPS 12 TRAVERSE PAR UN PASSAGE D'ADMISSION
14 ET CONTENANT UN PAPILLON 16 SERVANT A COMMANDER L'ECOULEMENT DANS
LEDIT PASSAGE; UN ELEMENT DE DECHARGE 160 DE MELANGE AIR-CARBURANT EST
PLACE DANS LE PASSAGE D'ADMISSION 14 EN AVAL DU PAPILLON 16; UN
PASSAGE D'AIR 70, 88 ETABLIT UNE COMMUNICATION ENTRE UNE SOURCE D'AIR
ET LEDIT ELEMENT DE DECHARGE DE MELANGE AIR-CARBURANT, CE PASSAGE
D'AIR CONTENANT EGALEMENT UN ETRANGLEMENT 78 QUI ETABLIT UN ECOULEMENT
SONIQUE; LE DISPOSITIF COMPREND EN OUTRE UNE VALVE DE DOSAGE DE
CARBURANT 104 SERVANT A DOSER DU CARBURANT LIQUIDE A UNE PRESSION
SUPERIEURE A LA PRESSION ATMOSPHERIQUE ET INTRODUISANT CE CARBURANT
DOSE DANS LE PASSAGE D'AIR EN AMONT DE L'ETRANGLEMENT DE MANIERE A
OBLIGER LE MELANGE DE CARBURANT DOSE ET D'AIR DE PASSER DANS LEDIT
ETRANGLEMENT AVANT DE PARVENIR DANS LE PASSAGE D'ADMISSION 14,
L'ELEMENT DE DECHARGE OU D'UN MELANGE AIR-CARBURANT COMPORTANT
PLUSIEURS ORIFICES 102 ESPACES L'UN DE L'AUTRE ET DIRIGES RADIALEMENT
VERS L'INTERIEUR DU PASSAGE D'ADMISSION.
APPLICATION AU DOMAINE AUTOMOBILE.
The valve provides variable throttling of the flow of fuel. The valve
comprises a housing and a coil situated in the housing. The coil
includes a tubular body, an electrical winding, and a pole piece. Also
provided are a valve seat and a fluid passage through the valve seat.
The pole piece of the solenoid has a face acting on a valve closing
element situated between the pole face and the valve seat. A spring
normally forces the spherical ball closing element against the valve
seat to cut-off the fuel flow. By controlled energising of the
electrical winding, the pole face moves clear of the closing element,
fuel pressure to displace the closing element, against the spring,
away from the valve seat, permitting passage of fuel.
Description
_________________________________________________________________
La presente invention concerne d'une facon generale des systemes
d'injection de carburant et elle a trait plus particulierement a des
systemes d'injection de carburant et a un appareil pour doser un
ecoulement de carburant fourni a un moteur de combustion interne
associe.
Bien que l'industrie automobile ait ces dernieres annees, pour aucune
autre raison que pour rechercher des avantages competitifs, effectue
de facon continue des efforts en vue d'augmenter les economies de
carburant realises avec des moteurs d'automobiles, les gains obtenus
de facon continue ont semble insuffisants pour les differents services
gouvernementaux. En outre, ces services gouvernementaux ont egalement
impose arbitrairement des reglements specifiant les quantites
maximales admissibles d'carbon oxide (carbon oxide) d'hydrocabures
(HC) et d'nitrogen oxides (nitrogen oxides) qui peuvent entre emis par
les gaz d'echappement des moteurs dans llat- mosphere.
Malheureusement, la technologie disponible d'une fagon generale en vue
de tenter d'augmenter 1'economie de carburant des moteurs est
contraire a la technologie pouvant etre utilisee pour tenter de
satisfaire aux reglements imposes par les services gouvernementaux en
ce qui concerne les emissions des gaz d'echappement.
Par exemple, dans l'art anterieur, pour satisfaire aux normes
concerr.lnt les emissions de NOX, on a utilise un systeme de recyclage
de gaz d'echappement suivant lequel au moins une partie des gaz
d'echappement est reintroduite dans les chambres de combustion des
cylindres en vue de reduire ainsi la temperature de combustion dans
lesdites chambres, et par consequent de diminuer la formation de NOX.
Dans l'art anterieur, on a egalement propose d'utiliser un systeme de
recyclage dans le bloc-cylindre d'un moteur, suivant lequel les
vapeurs qui pourraient autrement dechargees dans l'atmosphere sont
introduites dans les chambres de combustion du moteur en vue d'une
combustion supplemen- taire.
On a egalement propose dans l'art anterieur d'utiliser des moyens de
dosage ae carburant qui sont efficaces pour fournir aux chambres de
combustion d'un moteur un melange air-carburant qui est dose avec une
richesse relativement excessive (en fonction du carburant) en vue de
reduire ainsi la formation de NOX dans les chambres de combustion.
L'utilisation de tels melanges air-carburant excessivement riches se
traduit par une augmentation substantielle des teneurs en carbon oxide
et en HC dans les gaz d'echappement, ce qui necessite a son tour la
fourniture d'oxygen additionnel, par exemple par une pompe a air
associee, dans les gaz d'echappement d'un tel moteur en vue de
completer l'oxydation de carbon oxide et HC avant leur decharge dans
l'atmosphere.
On a egalement propose dans l'art anterieur d'utiliser le retardement
du point d'allumage du-moteur comme autre moyen de reduction de la
formation de nitrogen oxides On a egalement reduit les taux de
compression des moteurs en vue d'abaisser la temperature de combustion
resultante dans la chambre de combustion du moteur et de reduire ainsi
la formation de nitrogen oxides
A cet egard, on a utilise dans l'art anterieur ce qu'on connait d'une
facon generalesous le nom de catalyseur a double lit. Ainsi, un
premier catalyseur chimiquement reducteur est place dans le courant de
gaz d'echappement en un endroit generalement assez rapproche du
moteur, tandis qu'un second catalyseur chimiquement oxydant est place
dans le courant de gaz d'echappement en un endroit generalement plus
eloigne du moteur et place en. aval du premier catalyseur.Les
concentrations relativement grandes en carbon oxide resultant du
melange air-carburant excessivement riche sont utilisees comme agent
de reduction de NOX dans le premier catalyseur tandis que de l'air
supplementaire fourni (par exemple par une pompe associee) dans le
courant de gaz d'echappement en un endroit generalement situe entre
les deux catalyseurs sert d'agent oxydant dans le second catalyseur.
On a constate que de tels systemes presentaient differents
inconvenients, notamment du fait que, par exemple, ils sont
comparativement tres motteux car ils necessitent des canalisations
supplementaires, une pompe a air et un lit de catalyseur
supplementaire. En outre, dans de tels systemes, il se manifeste une
tendance a la formation d'ammonia qui peut ou non etre reconverti a
son tour en
nitrogen oxides dans le lit de catalyseur oxydant.
Dans l'art anterieur, on a egalement propose d'utiliser un dispositif
d'injection dosee de carburant pour eliminer le carburateur utilise
hahituellement, ce dispositif ayant pour fonction d'injecter le
carburant, sous une pression superieure a la pression atmospherique,
par l'intermediaire de buses individuelles, directement dans les
cylindres respectifs d'un moteur a combustion interne du type a
pistons.
De tels systemes d'@njection de carburant, outre qu'ils son@ couteux,
ne se sont pas averes generalement satisfaisants du fait qu'ils
necessitent la distribution de carburant dos dans une tres large gamme
de debits doses. D'une facon generale, ces systemes d'injection de
types connus, qui sont tres precis a une extremite de la gamme imposee
de debits doses, sont relativement imprecis a l'extremite opposee de
la mGme gamme.Egalement, les systemes d'injection de types connus, qui
sont agences pour etre precis dans la partie centrale de la gamme
imposee de debits doses, sont habituellement relativement imprecis aux
deux extremites de la meme gamme
L'utilisation de moyens de correction pour modifier les
caracteristiques de dosage de tels systemes d'injection de carburant
n'a pas resoiu le probleme du dosage imprecis, du fait que la
difficulte rencontree est habituellement associee aux facteurs
suivants: plage d'ouverture effective de la buse d'injection;
mouvement comparatif necessite par l'element obturateur associe a la
buse, inertie de l'element obturateur de buse et pression d'ouverture
de buse.
Comme on le voit, plus le debit de carburant dose est petits plus
l'influence des facteurs precites devient grande.
On s'attend maintenant a ce que les differents services
gouvernementaux etablissent des limites encore plus severes en ce qui
concerne les emissions dans les gaz d'echappement.
Dans l'art anterieur, on a propose, en vue de satisfaire aux
imperatifs envisages en ce qui concerne les nitrogen oxides NOX,
d'utiliser ce qu'on appelle un catalyseur a "trois fonctions dans un
seul lit place dans le courant de gaz d'echappement en vue d'atteindre
lesdites limites anticipees concernant l'emission dans les gaz
d'echappement.
D'une facon generale, un catalyseur a "trois fonctions" est constitue
par un seul catalyseur, ou bien un melange de catalyseurs, qui
catalyse l'oxydation des hydrocarbons et de l'carbon oxide et
egalement la reduction des nitrogen oxides. On a trouve qu'une
difficulte rencontree avec un tel catalyseur a trois fonctions"
consiste en ce que, si le dosage de carburant est trop riche (en
fonction du carburant), les nitrogen oxides nitrogen oxides sont
effectivemlelle reduits mais l'oxydation de carbon oxide devient
incomplete; si le dosage de carburant est trop pauvre, l'carbon oxide
carbon oxide est effec tivement oxide mais la reduction des oxydes NO
est incom
x plete. I1 est evident que, pour rendre efficace un tel catalyseur a
"trois fonctions", il est necessaire de commander de facon tres
precise la fonction de dosage de carburant du systeme-associe
d'alimentation et dosage de carburant cooperant avec le moteur.Comme
indique ci-dessus, on a propose dans lart anterieur d'utiliser un
dispositif d'injection de carburant, faisant intervenir des buses
respectives pour chaque chambre de combustion du moteur, et associe a
des moyens de correction (reagissant a des valeurs selectionnees de
conditions et parametres de fonctionnement du moteur) en vue de
modifier de facon continue les caracteristiques de dosage du
dispositif d'injection de carburant. Cependant, comme cela a aeja ete
indique, de tels systemes d'injection de carburant ne se sont pas
averes satisfaisants.
On a egalement propose d'utiliser un dispositif de dosage de
carburant, du type carburateur, comportant des moyens de correction
reagissant a la presence de constituants selectionnes contenus dans
les gaz d'echappement du moteur. De tels moyens de correction sont
utilises pour modifier l'action d'une tige de dosage principal d'un
systeme de dosage de carburant principal d'un carburateur. Cependant,
des essais et l'experience ont montre qu'un tel carburateur de type
connu et qu'un tel moyen de correction associe ne permettent jamais
d'obtenir le degre de precision impose en ce qui concerne le dosage du
carburant fourni a un moteur associe en vue de satisfaire, par
exemple, auxdites normes anticipees pour les emissions dans les gaz
d'echappement.
On a egalement propose d'utiliser un dispositif de dosage du type a
injection de carburant dans lequel il est prevu une electrovalve et,
plus particulierement, un moyen obturateur porte par l'armature de
l'electro-aimant.
Bien que ce type general de moyen de dosage se soit avere efficace
dans sa fonction de dosage, le cout de production d'une telle
electrovalve a ete generalement prohibitif.
En outre, on a rencontre avec differentes structures de types connus
des difficultes pour la fourniture de carburant dose, soit a un debit
correct, soit d'une maniere appropriee, en vue d'etablir une
acceleration uniforme d'un moteur et/ou d'un vehicule lorsqu'un tel
comportement est exige.
En consequence, l'invention concerne essentiellement la resolution des
problemes precites, et d'autres, qui se sont poses pour l'art
anterieur.
Conformement a un aspect principal de l'invention, un ensemble
distributeur destine a etrangler de facon variable un ecoulement
fluidique comprend un carter,-une bobine placee dans le carter, ladite
bobine comprenant un corps tubulaire place sensiblement au milieu, un
enroulement electrique porte par ladite bobine, une piece polaire
placee a l'interieur du corps tubulaire, un siege de valve, un passage
d'ecoulement fluidique menage au travers dudit siege de valve, ladite
piece polaire comportant une face spherique, une valve a bille
spherique etant situee entre ladite face spherique et ledit siege de
valve, un passage evide menage dans ladite face spherique, et-un
organe elastique poussant normalement elastiquement ladite bille
spherique de maniere a l'appliquer fonctionnellement contre lesdits
sieges de valve, en vue d'arreter ainsi l'ecoulement dans ledit
passage, la position de ladite bobine par rapport a ladite piece
polaire etant selectivement reglable.
Conformement a un autre aspect de l'invention, un dispositif de dosage
de carburant comprend un corps traverse par un passage d'admission, et
une valve a. papillon pour commander un ecoulement dans ledit passage
d'admission, un moyen de dosage de carburant pour fournir du carburant
dose, ledit carburant dose etant fourni sous une pression superieure a
la pression atmospherique a@ une structure analogue a une buse sonique
qui fournit a son tour le carburant dose dans un orifice annulaire de
decharge situe a l'interieur du passage d'admission en aval de la
valve a papillon, de l'air etant egalement fourni au carburant dose en
amont de la structure en forme de buse sonique de facon a etablir dans
celle-ci un ecoulement sonique a la vitesse de ralenti du moteur et au
moins a des vitesses immediatement superieures, l'orifice annulaire de
decharge comprenant plusieurs conduits de decharge qui sont espaces
l'un de l'autre et qui sont diriges dans l'ensemble radialement vers
l'interieur du passage d'admission, ledit moyen de dosage de carburant
comprenant une electrovalve dont l'element obturateur est une bille
fonctionnant comme une armature.
D'autres avantages et caracteristiques de l'invention seront mis en
evidence, dans la suite de la description, donnee a titre d'exemple
non limitatif, en reference aux dessins annexes dans lesquels:
la Fig. 1 represente, en majeure partie en coupe, un dispositif
d'injection de carburant utilisant les principes de la presente
invention;
la Fig. 2 est une vue en coupe axiale a echelle relativement agrandie,
de l'ensemble de valve de dosage de la Fig. 1;
la Fig. 3 est une vue faite sur la ligne 3-3 de la
Fig. 2, en regardant dans la direction des fleches;
la Fig. 4 est une vue en coupe axiale d'un des elements representes
sur la Fig. 2;
la Fig. 5 est une vue faite suivant la ligne 5-5 de la Fig. 4, en
regardant dans la direction des fleches;
la Fig. 6 est une vue en coupe faite suivant la ligne 6-6 de la Fig. 5
et en regardant dans la direction des fleches;;
la Fig. 7 est une vue en coupe axiale de certains des elements
representes sur la Fig. 2 et formant un sousensemble dans la structure
de la Fig. 2;
la Fig. 8 est une vue en coupe faite suivant la ligne 8-8 de la Fig. 7
et en regar-dant dans la direction des floches;
la Fig. 9 est une vue en elevation, dont une partie est indiquee en
vue arrachee et en coupe, d'un des elements representes sur la Fig. 2;
la Fig. 10 est une vue faite suivant la ligne 10-10 de la Fig. 9 et en
regardant dans la direction des fleches;
la Fig. 1t est une vue faite suivant la ligne 11-11 de la Fig. 9 et en
regardant dans la direction des fleches;;
la Fig. 12 est une vue en coupe axiale de certains des elements
representes sur la Fig. 2 et formant un sous ensemble de la structure
de la Fig. 2;
la Fig. 13 est une vue raite suivant la ligne 13-13 de la Fig. 12 et
en regardant dans la direction des fleches;
la Fig. 14 est une vue en coupe faite suivant ln ligne 14-14 de la
Fig. 13 et en regardant dans la direction des fleches;
la Fig. 15 est une vue en coupe axiale d'un autre element represente
sur la Fig. 2;
la Fig. 16 est une vue faite suivant la ligne 16-16 de la Fig. 15 et
en regardant dans la direction des fleches;;
la Fig. 17 est un schema a blocs de l'ensemble d'un systeme de dosage
de carburant qui peut etre utilise en association ou en combinaison
avec le dispositif d'injection de carburant des Fig. 1 et 2;
les Fig. 18 et 19 sont respectivement des vues en coupe partielle
semblables a une partie de la structure representee sur la Fig. 15 et
montrant respectivement des modifications de la structure de cette
Fig. 15; et
la Fig. 20 est une vue en coupe partielle semblable a une parsie de la
structure e la Fig. 9 et montrant une modification de la structure de
cette Fig. 9.
En considerant de facon plus detaillee les dessins, on voit que la
Fig. 1 represente un dispositif d'injection de carburant 10 qui est
compose d'un corps ou carter d'admission 12 contenant un passage
d'admission 14 dans lequel est place un papillon 16 monte sur un axe
de rotation 18 de maniere a tourner avec lui en vue d'etrangler de
facon variable l'ecoulement d'air dirige par l'intermediaire du
passage d'admission 14 vers le moteur 20 a l'aide du collecteur
d'admission 22 associe au moteur. Le cas echeant, on peut prevoir un
filtre a air approprie qui entoure dans son ensemble l'entree du
passage d'admission 14, comme indique en partie en 24.Le papillon 16
peut etre relie fonctionnellement d'une maniere appropriee, par
exemple par l'intermediaire d'une timonerie correspondante et d'un
moyen de transmission de mouvement 26, a la commande de papillon
destinee a etre actionnee par le conducteur, par exemple la pedale ou
levier d'accelerateur 28 qui sont prevus d'une maniere classique dans
des vehicules automobiles.
Une source de carburant, comme par exemple un reservoir d'essence 30,
alimente en carburant une pompe associee 32 qui debite a son tour du
carburant non-dose, par l'intermediaire d'un conduit 34, dans un
conduit 36 aboutissant a une partie de chambre 38 qui communique son
tour avec un passage ou conduit 40 aboutissant a un regulateur de
pression 42.
Comme indique d'une facon generale, le regulateur de pression 42 peut
comprendre une partie en forme d'evidement ou de chambre 44 qui est
menagee dans le corps 12 et un couvercle 46 en forme de coupelle. Un
diaphragme flexible 48, fixe fonctionnellement sur la tige 50 d'un
element obturateur 52 par 11 intermediaire de plaques opposees de
support de diaphragme 54, 56, est maintenu peripheriquement entre des
parties cooperantes du corps 12 et du couvercle 46 en vue de delimiter
des chambres distinctes et variables 44 et 58, la chambre 58 etant
mise en communication avec l'atmosphere ambiante par l'intermediaire
d'un passage d'event 60.Un siege ou orifice de valve 62 coopere avec
l'element obturateur 52 en vue de laisser passer de facon con,rslee un
ecoulement de carburant en direction du passage 64 et du conduit de
retour de carburant 66 qui permet le retour de 1' exces de carburant
vers la source d'alimentation 30. Un ressort 68 place a l'interieur de
la chambre 58 s'applique contre le diaphragme 48 et pousse
elastiquement l'element obturateur 52 de facon a le fermer contre le
siege de valve 62.
D'une facon generale; du carburant non-dose peut etre introduit dans
le conduit 36 et dans la chambre 38 a une pression par exemple
legerement superieure a u,7 bar.
Le passage 40 transmet cette pression a la chambre 44 ou elle agit
contre le diaphragme 48 et le ressort 68 qui sont selectionnes de
maniere a ouvrir l'element obturateur 52 en vue de decharger une
partie du carburant et de la pression afin de maintenir dans le
carburant non-dose une pression de 0,7 bar.
La chambre 38 est placee, a certains moments, en communication avec le
passage de carburant dose 70 par l'intermediaire d'un orifice de
passage de carburant dose 72 comprenant, dans le mode prefere de
realisation de l'invention, une partie de l'ensemble de dosage de
carburant global 104 qui a ete represente sur la Fig. 1 en elevation
et non en coupe. Le passage 70 peut egalement contenir un venturi 78
qui peut se presenter sous la forme d'un element rapporte contenant un
corps 80 pourvu d'un passage 82 en forme de venturi de facon a
comporter une partie d'amont ou d'entree 84 a surface convergente
aboutissant a un col de venturi a partir duquel une partie de surface
86 formant diffuseur s'etend vers l'aval. Le conduit 88 est en
communication par une extremite 90 avec l'atmosphere ambiante, tandis
que son autre extremite communique avec le passage de carburant dose
70 en un point situe en amont de l'etranglement a venturi 78 et en
aval dd passage de carburant dose 72.
Un contre-aldsage ou evidement annulaire 92 menage dans le corps 12
recoit etroitement un element annulaire ou en forme d'anneau 94 qui
comporte avantageusement une partie annulaire superieure ou d'amont 96
de profil convergent et une partie annulaire inferieure ou d'aval 98
de profil divergent. Les parties cooperantes convergente et divergente
de l'element annulaire 94 cooperent a leur tour avec un evidement 92
de facon a definir entre eux un espace annulaire 100 qui communique
avec le passage de carburant dose O et l'extremite de sortie ou d'aval
du moyen d'etranglement 78. De preference, il est prevu plusieurs
orifices de decharge 102 qui sont angulairement espaces dans l'element
annulaire 94 de facon a etre places d'une facon generale sur sa
circonference.
En outre, ces orifices de decharge sont-de preference menages dans la
partie divergente d'aval 98 de facon a etre situes dans ou en dessous
de la zone generale de jonction entre les parties annulaires d'amont
et d'aval 96 et 98. Parmi lesdits orifices de decharge 102, de
preference un orifice, tel que celui designe par 160, est menage de
facon a etre aligne avec l'axe de decharge du moyen d'etranglement 78.
Le passage 72 est menage au travers d'un siege de valve 74 qui est de
preference porte fonctionnellement par un ensemble de dosage du type a
oscillateur 104. L'ensemble de dosage 104 a ete represente sur la Fig.
1 comme etant etroitement recu dans un trou 108 menage dans le corps
12 de facon qu'une partie 110 forme une partie de la paroi delimitant
la chambre 38. Un contre-alesage 112, formant un epaulement annulaire,
sert a recevoir la plus grande partie de l'ensemble 104 et une
collerette 114 dudit ensemble 104 vient buter contre l'epaulement
precite tandis qu'un moyen approprie de blocage 116 sert a maintenir
l'ensemble 104 applique contre l'epaulement du contre-alesage 112. Un
joint annulaire d'etancheite, comme par exemple une bague torique 118,
sert a empecher du carburant de fuir de la chambre 38 au dela de
l'ensemble 104.
En considerant maintenant egalement les Fig. 2 a 6, on voit que
l'ensemble de dosage 104 a ete represente comme comprenant un carter
exterieur de forme generale tubulaire 120 qui est pourvu d'une paroi
extreme inferieure (en regardant les Fig. 2 et 4) dont la surface
exterieure definit ladite face 110. Un prolongement tubulaire 124 est
de preference forme sur la paroi extreme 122 et il est filete
interieurement comme indique en 126 de maniere a permettre son vissage
sur une partie filetee exterieurement 128 du siege de valve 74.
La Fig. 4 montre le carter exterieur 120 avant son assemblage avec les
autres elements cooperants representes sur la Fig. 2. Comme on le
voit, le carter est pourvu d'une rainure circonferentielle 130
destinee F recevoir un joint annulaire d'etancheite 118. De
preference, la surface interieure de la paroi extreme inferieure 122
est pourvue d'une partie aplatie 142, ou semblable; pour servir de
surface d'appui pour un organe elastique 134.
La paroi 122 comporte egalement un passage cylindrique 136 la
traversant et ledit passage peut s'etendre au travers d'une partie du
prolongement 124 de facon a avoir une surface cylindrique 138,prevue
dans la paroi 122 et une surface cylindrique 140,prevue dans le
prolongement 124,qui sont essentiellement concentriques.
Comme le montre mieux la Fig. 15, le siege de valve 74 a un diametre
exterieur 142 lui permettant d'etre engage etroitement dars
l'evidement de guidage 140 du prolongemen": 124. En outre, la surface
144 du siege de valve est agencee de maniere a etre esentiellenent
concentrique avec la surface peripherique exterieure 142. Le passage
72 a ete repre sente comme communiquant avec un conduit ou passage
agrandi 146, qui communique a son tour, comme indique sur chacune des
figures 1 et 2, avec un passage de carburant dose 70.
La partie inferieure (en regardant les Fig. 2 et 15) est pourvue d'une
rainure circonferentielle 148 qui recoit un joint d'etancheite
approprie, comme par exemple une bague torique 150, de facon que, lors
de l'assemblage de l'ensemble 104 avec le corps 12, ledit joint
d'etancheite 150 empeche toute fuite d'ecoulement de la chambre 38
vers le conduit ou passage de carburant dose 70. L'extremite
completement inferieure du siege de valve 74 est de preference pourvue
d'un evidement 152 en forme d'encoche servant de surface de mise en
place d'outil.
En considerant a nouveau essentiellement les Fig. 2 et 4, on voit que
le carter 120 est pourvu d'une surface cylindrique 154 qui est agencee
de maniere a etre dans l'ensemble concentrique a la surface 138. La
surface 154, comme indique sur la Fig. 2, sert a guider une extremite
d'un ensemble associe 156 forme par une bobine et un enroulement
electrique.
En considerant maintenant egalement les Fig. 7 et 8, on voit que
l'ensemble 156 forme d'une bobine et d'un enroulement electrique est
represente comme comprenant d'une facon generale un corps tubulaire
158 portant a son extremite inferieure (en regardant la Fig. 7) une
collerette annulaire 162 qui est elle-m8me pourvue dtune rainure
circonferentielle 164 destinee a recevoir un joint annulaire
d'etancheite approprie, comme par exemple une bague torique 166. De
preference, une partie en forme de collerette 168, dirigee radialement
vers l'interieur, est placee a l'inte- rieur du corps tubulaire 158
sensiblement en son milieu.
Une seconde collerette annulaire 170 est egalement portee par le corps
tubulaire 158 de maniere etre axialement espacee de la collerette 162.
Comme En la indique, la collerette 170 est poursme de fentes 172 et
174 qui permettent respectivement le passage de fils ou d'extremites
176 et 178 de l'enroulement electrique 180 qui est place a l'exterieur
et autour du corps tubulaire a58 et qui est axialement maintenu entre
les collerettes annulaires opposees 162 et 170
Le corps tubulaire-158 porte, axialement vers le haut (en regardant la
Fig. 7) de la collerette annulaire 170, des bras opposes et orientes
radialement 182 et 184 ainsi que des bras opposes et orientes
radialement 186 et 188.
Les directions des bras 182 et 184, comme le montre la
Fig. 8, sont orientes normalement aux directions des bras 186 et 188,
Les bras 182 et 184 sont respectivement pourvus de prolongements ou
bossages cylindriques 190 et 192 qui sont respectivement traverses par
des bornes electriques 194 et 196. Campe le montre la Fig. 8, les
extremites inferieures des bornes 194 et 196 sont respectivement
connectees aux extremites d'enroulement 176 et 178, par exemple par
brasage. De preference, un manchon electriquement isolant 198 est
place autour de l'enroulement 180 et des connexions des bornes 194,
196 avec les extremites d'enroulement 176, 178.
En considerant a nouveau les Fig. 2 et 4, on peut voir que le carter
exterieur 120 est pourvu d'un trou relativement elargi 200 dans sa
partie superieure (en regardant les
Fig. 2 et 4), de maniere a definir un epaulement annulaire 202 contre
lequel (comme indique sur la Fig. 2) est maintenue appliquee une piece
ou noyau polaire 204.
En considerant maintenant egalement les Fig. 9, 10 et 11, on voit que
la piece ou noyau polaire 204 comprend un corps extreme en forme de
disque 206 qui est pourvu d'un prolongement cylindrique 208 oriente
axialement. Le prolongement 208 comporte a son tour avantageusement
une surface de diametre relativement grand 210 qui est suivie par une
surface de diametre intermediaire 212, et finalement par la surface de
petit diametre 214. L'extremite axiale du prolongement 208 est de
preference pourvue d'une surface spherique 216 dont le centre de
rotation est essentiellement concentrique au diametre exterieur du
corps en forme de disque 206 et egalement concentrique aux surfaces
cylindriques 210, 212 et 214. Dans le mode prefere de reali- sation,
des parties en creiix sont menagees dans la surface spherique 216.La
forme preferee desdites parties en creux, comme indique ur les Fig. 9
et 11, correspond a des fentes radiale orientees horizontalement 218
et 220.
Le corps en forme de disque 206 est traverse par des ouvertures ou
passages 222 et 224 dans lesquels sont engages etroitement, mais avec
possibilite de coulissement, les bossages respectifs 190 et 192 de
l'ensemble 156 forme par la bobine et l'enroulement. En outre, des
trous filetes interieurement 226 et 228 sont egalemntmenages dans le
corps en forme de disque 206.
En considerant plus particulierement les Fig. 2, 7 et 9, on peut voir
que la grande surface cylindrique 210 et la surface cylindrique
intermediaire 212 de la piece polaire 204 sont recues etroitement,
mais avec possibilite de coulissement, par les surfaces cylindriques
interieures 230 et 23 du corps tubulaire 158 et de la collerette 168
de l'ensemble bobine-enroulement 156. Comme le montre la Fig. 2, un
joint d'etancheite approprie, comme par exemple une bague torique 234,
est place autour de la surface cylindrique 212 de ma niere a etre
maintenu axialement entre la surface superieure de la collerette
annulaire 168 de l'ensemble bobine-enroulement 156 et l'epaulement
annulaire 236 forme par les surfaces cylindriques 210, 212 de
diametres respectivement differents.
En considerant les Fig. 2, 3, 12, 13 et 14, on voit qu'on a represente
un ensemble de retenue de bornes formant couvercle extreme 24Q et
comprenant un corps 242 en forme de disque qui est pourvu de parties
244 et 246 en forme de bossage ou de bouclier tubulaire et s'etendant
vers le haut (en considerant les Fig. 2 ou 12), lesdites parties 244,
246 contenant et retenant respectivement les elements tubulaires 248
et 250. L'ensemble 240 est de preference realise par moulage d'une
matiere plastique dielectrique et, pendant cette operation, les
elements tubulaires 248 et 250, qui peuvent etre formes d'un metal,
comme par exemple du laiton, sont moules en place. Pour ameliorer
l'effet de retenue des elements 248 et 250, chacun d'eux peut etre
pourvu d'une partie annulaire 252 evasee radialement vers
l'exterieur.Le cote inferieur ou interieur du corps en forme de disque
242 peut egalement etre pourvu de parties 254 et 256, en forme de
bossages cylindriques qui, lors du montage de l'ensemble et comme
indique sur la Fig. 2, sont etroitement recues avec possibilite de
coulissement dans des passages 222 et 224 menages dans la partie en
forme de disque 206 de la piece polaire.
Comme le montre la Fig. 13, le corps en forme de disque 242 comporte
des passages ou ouvertures 258, 260 de profil allonge ainsi que
plusieurs evidements radiaux en forme d'encoches 262, 264, 266 et 268,
qui sont menages dans sa peripherie. En outre, dans le mode prefere de
realisation, le couvercle d'extremite 240 est pourvu d'une partie
tubulaire 270, dirigee vers le haut, placee au centre et comportant
une extremite fermee 272, ainsi que de parties inclinees 274,276
placees dans des positions opposees et qui se terminent respectivement
en 278 et 280 de maniere a etablir un jeu preselectionne entre
lesdites parties de terminaison et la surface juxtaposee du corps en
forme de disque 242. De tels intervalles de jeux permettent d'utiliser
par exemple un support de blocage en forme d'etrier pour fixer
l'ensemble 104 sur la structure associee 12.
On va decrire dans la suite le procede d'assemblage des differents
sous-ensembles et/ou elements (comme indique sur les Fig. 4, 5, w 7,
8, 9, 8 11, 12, S 14, 15 et 16) dans l'ensemble 104 de Fig. 2 t 3.En
premier lieu, le ressort 134 peut etre insere dans le carter 120 (Fig.
4) de maniere a avoir une. position relative telle que celle indiquee
sur la Pig. 2, puis l'ensemble bobine-enroulement lit (Fig. 7 et 8)
peut tige insere dans le carter 120 (Fig 4) de facon a avoir une
position relative telle que celle representee sur la Fig. 2.L '
ensemble bobine-enroulement 156 qui a ete ainsi insere en poition
contiens egalement l'extremite superieure du ressort 134 qui est
placee dans l'evidement en forme de cuvette 181 (Fig 7) menage dans
l'extremite inferieure de la collerette le bobIne 162
Ensuite, des vis a toute alveolee 282 et 284 sont respectivement
vissees dans des passages filetes anterieur rement 226 et 228 du corps
en forme de disque 206 de la piece polaire, puis ils sont tournes
suffisamment par vissage pour depasser de la face 286 du corps de
piece polaire 206 d'une distance preselectionnee, comme indique par
une ligne en traits mixtes 284 sur la Fig. 9
La bague torique 234 peut ensuite etre introduite dans le corps
tubulaire 158 de l'ensemble bobine-enroulement 156 de facon a etre
placee dans l'ensemble au-dessus de la collerette interieure 168 (Fig
7).
Le noyau ou piece polaire 204 (Fig 9), pourvu de vis 282 et 284, est
ensuite mis en place dans Ie carter 120 (Fig. 4) et il est aligne de
telle sorte. que les bossages cylindriques 190 et 192 soient
respectivement recus par les passages cooperants 222 et 224. A ce
moment, les extrdmi- tes interieures depassantes (qui depassent de la
face 286 de la Fig. 9) des vis 282 et 284 viennent buter
respectivement contre les bras 186 et 188 de l'ensemble
bobine-enroulement 156.
Ensuite, l'ensemble de bornes ou de couvercle 240 (Fig. 12, 13 et 14)
peut etre assemble en faisant passer les bornes 194 et 196 au travers
des elements tubulaires 248 et 250 jusqu a ce que les bossages 254,
256, places sur le cote inferieur (Fig. 12) viennent s'engager
etroitement dans les ouvertures 222 et 224 menagees dans le corps en
forme de disque 206 de la piece polaire. L'ensemble forme par
juxtaposition du couvercle 240, de la piece polaire 204 et de
l'ensemble bobine-enroulement 156 peut alors etre deplace d'un seul
bloc vers le bas (en regardant la Fig. 2) jusqu'a ce que la face 286
de la piece polaire 204 vienne buter contre ltepaulement annulaire
cooperant 202 (Fig. 4).A ce moment, on peut faire tourner la structure
constituee par l'ensemble bobine-enroulement 156, la piece polaire 204
et le couvercle 240 autour de leur axe commun jusqu'a ce que les
evidements 262, 264, 266 et 268 soient respectivement alignes
radialement avec les parties encochees 288, 290, 292 et 294 du carter
120 au moment ou lesdites parties encochees sont formees sur la face
opposee 296 de la piece polaire 204 et ou les parties 298, 300, 302 et
304 du carter 120, generalement situees entre lesdites parties
encochees 288, 290, 292 et 294, sont formees sur la surface 306 du
corps en forme de disque 242 en maintenant ainsi tous les elements
precites dans la condition assemblee.
I1 est evident que, lorsque la piece polaire 204 et les vis 282 et 284
sont ainsi deplacees vers le bas (jusqu qu'a ce qu'un contact de butee
soit etabli entre la surface de piece polaire 286 et l'epaulement de
carter 202), l'ensemble bobine-enroulement 156 est egalement deplace
d'une distance correspondante en opposition a la force elastique du
ressort 134.
Ensuite, un ressort de compression 308 est insere par l'intermediaire
du prolongement 124 et des surfaces cylindriques 140 et 138 (Fig. 4)
de maniere a etre place autour des surfaces 212 et 214 de la piece
polaire (Fig. 9).
Ensuite, l'armature 310, qui est une sphere pouvant etre une bille de
roulement, est inseree par l'intermediaire du prolongement 124 et du
passage 136 (Fig. 4), en etant suivie par le siege de valve 74 (Fig.
1, 14, 15 et 16), qui est visse dans la partie filetee interieurement
126 du prolongement 124.
Une fois que les differents elements precites ont ete ainsi assembles,
on effectue un calibrage de l'ensemble 104.
Dans une telle operation de calibrage, on fait tourner le siege de
valve 74 par vissage axialement vers l'interieur jusqu'a ce que
l'armature 310, poussee en opposition a la force elastique du ressort
308 par le siege de valve 74, vienne s'appuyer contre la surface
spherique 216 de la piece polaire 204 (la surface 216 etant de
preference complementaire de la surface spherique de l'armature 310).
Ensuite, le siege de valve 74 est tourne dans la direction opposee, ce
qui provoque son mouvement dans une direction orientee axialement vers
l'exterieur jusqu a ce que ledit siege 74 se soit deplace axialement
vers l'exterieur (vers le bas en regardant la Fig. 2) d'une distance
preselectionnee, par exemple de 0,125 mm. Puisque le ressort 308
exerce constamment une poussee sur l'armature 31Q pour l'ecarter de la
face 216 de la piece polaire, cette armature 310 s'eloigne d'une
distance correspondante de la face 216 de la piece polaire, cette
distance etant supposee dans ce cas etre egale a Q,125 mm.
A ce moment, le siege de valve 74 est convenablement fixe sur le
prolongement 124 de facon a empecher toute autre rotation relative du
siege de valve 74 par l'intermediaire de son filetage. Bien que
differents moyens puissent etre utilises pour fixer ainsi le siege de
valve 74, on menage, dans le mode prefere de realisation, un trou 312
dans le prolongement 124 de facon a rendre visible une partie des
filetages cooperants 126 et 128 dans cette zone.
Ces filetages sont ensuite soudes entre eux, sur le cte dudit trou
312, par exemple a l'aide d'un laser, en empechant ainsi toute autre
rotation relative du siege de valve 74
Ce point de soudure par laser peut correspondre au point represente en
314 sur la Fig. 2.
L'ensemble 104 est ensuite place dans un banc d'essai et l'enroulement
180 est soumis a des impulsions d'une frequence et d'une largeur
preselectionnees, tandis qu'on fait passer du fluide sous une pression
preselectionnee (d savoir, par exemple, de 0,7 bar dans l'exemple
considere) dans les orifices 316 et 318 du prolongement 124. I1 faut
noter a ce moment que, bien que la bille 310 ait ete citee ci-dessus
comme constituant une armature, elle fonctionne egalement comme un
element obturateur d'une valve. Pour chaque impulsion d'excitation de
l'enroulement 180, l'armature 310 est tiree vers le haut (en regardant
la Fig. 2) jusque contre la face 216 de la piece polaire en ouvrant
ainsi le passage 72 menage dans le siege de valve 74 pour permettre le
passage d'un ecoulement.Le debit du fluide pressurise (pendant
l'excitation pulsatoire de l'enroulement 180) passant dans les
orifices d'entree 316 et 318 et sortant par le passage 146 est mesure
et, si on trouve que le debit de fluide est inferieur par exemple a
une valeur preselectionnee, on regle les vis a tete alveolee 282, 284
(Fig. 3) dans une direction permettant au ressort 134 (Fig. 2) de
deplacer elastiquement l'ensemble bobine-enroulement 156 vers le haut
(en considerant la Fig. 2) d'une distance correspondante. Ce mouvement
de montee de l'ensemble bobine-enroulement 156 produit un deplacement
vers le haut de la collerette radiale 168 (Fig. 7) qui sert d'appui
fixe pour le ressort 308 de l'armature 310 formant element obturateur
de valve. Ce mouvement reduit la precharge du ressort 308 et, en
consequence, il a pour effet final d'augmenter le debit de fluide
s'ecoulant dans les passages 72 et 146 sans modifier la frequence ou
la duree des impulsions. I1 est evident que ce mouvement de montee de
l'ensemble bobine-enroulement 156 se poursuit jusqu'a ce qu'on
atteigne le debit desire d'ecoulement de fluide dans les passages 72
et 146 et, a ce moment, les vis de reglage 282 et 284 sont de
preference empechees de. subir tout autre ajustement non-autorise.
Au contraire, si on trouve que le debit de fluide est par exemple
superieur a une valeur preselectionnee, les vis a tete alveolee 282 et
284 (Fig. 3) sont reglees dans une direction produisant un mouvement
de descente de l'ensemble bobine-enroulement 156 (en regardant la Fig.
2), en opposition a la force elastique du ressort 134 et d'une
distance correspondante. Ce mouvement de descente de l'ensemble
bobine-enroulement i56 provoque un deplacement correspondant de la
collerette radiale 168 vers le bas (Fig. 7), cette collerette servant,
comme indique ci-dessus, de-support flewe pour le ressort 308.Ce
mouvement de descente augmente la prevu charge du ressort 308 et, en
consequence, il a pour effet final de reduire le debit de fluide
s'ecoulant dans les passages 72 et 146 sans modification de la
frequence ou de la duree des impulsions. Il est evident qulun tel
mouvement de descente de ensemble bobine-enroulement 156 se poursuit
jusqu'a ce qu'on atteigne le debit desire de fluide dans les passages
72 et 146 et a ce moment les vis de reglage 282 et 284 sont de
preference empechees de subir tout autre ajustement non-autorise.Apres
un tel calibrage, le dispositif de dosage 104 peut etre relie a
l'ensemble inductif associe 10, comme indique d'une facon generale sur
la Fig. 1. Is bornes 194 et 196 peuvent etre espace tivement reliees
electriquement a une commande associee 324 par l'intertnediaire de
conducteurs 320 et 322.
I1 est a noter que le coefficient d'utilisation de cycle du dispositif
de dosage 104 est tel que l'enroulement 180 est excite par
intermittence de maniere a provoquer, pendant une telle excitation, un
deplacement de l'element obturateur 310 l'eloignant du siege de valve
74. in consequence, il est possible de determiner de facon variable et
contrelable la section effective de passage de l'orifice de valve 72
en commandant la frequence et/ou la duree d'excitation de
l'enroulement 180.
Le dispositif de commande 324 peut comprendre, par exemple, une
commande d'un type logique electronique approprie et des moyens
d'entree et de sortie permettant la reception d'un ou plusieurs
signaux d'entree correspondant a des parametres et la production, en
reponse auxdits signaux, de signaux de sortie correspondants.Par
exemple, un transducteur 326 reagissant a la temperature du moteur
peut appliquer un signal, par l'intermediaire d'un moyen de
transmission 328, au dispositif de commande 324 de maniere a indiquer
la temperature du moteur; un detecteur 330 peut detecter la teneur
relative en oxygen des gaz d'echappement du moteur (comme a
l'interieur du conduit d'echappement de moteur 332) et fournir un
signal representant cette teneur, ledit signal etant applique par
l'intermediaire d'un moyen de transmission 334 au dispositif de
commande 324; un transducteur 336 reagissant a la vitesse du moteur
peut fournir un signal representant cette vitesse et qui est applique,
par l'intermediaire d'un moyen de transmission 338, au dispositif de
commande 324; en outre, un signal representant la charge du moteur,
qui est indiquee par exemple par la position du papillon 16, peut etre
applique par l'interme- diaire d'un moyen de transmission 340 au
dispositif de commande 324. Une source de potentiel electrique 342
associee a un interrupteur 344 peut etre reliee par des conducteurs
346 et 348 au dispositif de commande 324.
On va maintenant decrire le fonctionnement du systeme conforme a
l'invention. Dans l'exemple considere, du carburant sous pression est
debite par une pompe a carburant 32 de maniere a parvenir dans un
conduit 36 et dans une chambre 38 (en etant regle par le regulateur
42), ledit carburant etant dose par l'intermediaire de la section
effective de passage de l'orifice de valve 72 pour parvenir dans le
conduit 70 a partir duquel le carburant dose s'ecoule, par
l'intermediaire d'un etranglement 78, d'un espace annulaire 100 et,
finalement, d'un orifice de decharge 102, pour penetrer dans le moteur
20.Dans le mode de realisation considere, le debit de carburant dose
depend du pourcentage de temps relatif, au cours d'un cycle arbitraire
ou d'une periode arbitraire, ou l'element obturateur 310 de la valve
est relativement proche de, ou applique contre le siege de valve 74,
par comparaison au pourcentage de temps ou l1ele- ment obturateur 310
est relativement eloigne du siege de valve cooperant 74.
Cela depend du signal de sortie applique par le dispositif de commande
324 a l'enroulement 180, ce signal dependant a son tour des differents
signaux de parametres qui sont recus par le dispositif de commande
324. Par exemple, si le transducteur de detection de teneur en oxygen
330 detecte la necessite d'un enrichissement additionnel en carburant
du fluide de propulsion qui est fourni au moteur et transmet un signal
representant cette condition au dispositif de commande 324, ce
dispositif de commande 324 exige a son tour que la valve de dosage 310
soit ouverte pendant un plus grand pourcentage de temps en vue
d'etablir l'augmentation necessaire du debit de carburant dose.
On voit par consequent que, etant donne des parametres et/ou indices
selectionnes de fonctionnement du moteur et/ou des conditions
ambiantes determinees, le dispositif de commande 324 reagit aux
signaux ainsi engendres en assurant une excitation et une
desexcitation appropriees de l'enroulement 180 (ce qui provoque un
mouvement correspondant de l'element obturateur 310 de la valve), en
etablissant ainsi le debit de carburant dose qui est necessaire au
moteur.
Dans l'art anterieur, on a utilise les pressions relativement elevees
regnant en amont et en aval du dispositif de dosage de carburant en
vue d'etablir une atomisation suffisante du carburant a l'interieur du
passage d'admission.
On a decouvert que l'invention permet d'etablir d'excellentes
caracteristiques d'atomisation du carburant meme lorsque la pression
du carburant non-dose en amont est de l'ordre de 0,7 bar (dans l'art
anterieur, on utilise souvent des pressions de carburant non-dose en
amont de l'ordre de 2,8 bars).
L'invention permet d'etablir ce resultat, par exemple, par
etablissement d'un ecoulement d'air a grande vitesse dans lequel tout
le carburant dose est injecte, melange et atomise et est ensuite
introduit dans le passage d'admission du moteur.
Ainsi, plus particulierement, dans le mode de realisation represente,
le conduit 88 fournit tout l'air necessaire pour assurer le
fonctionnement au ralenti du moteur quand le papillon 16 est ferme.
Comme on peut s'en rendre compte, un circuit d'ecoulement est etabli
par l'entree 90 du conduit 88, par le conduit 88 proprement dit, par
le passage 70, par le passage 82, par l'espace annulaire 100, par
l'orifice 102 et par le passage d'admission 13 debouchant dans le
collecteur d'entree du moteur; un tel circuit assure, dans le mode
prefere de realisation de l'invention, la fourniture de la totalite de
l'air necessaire au moteur 20 pour le fonctionnement au ralenti.
L'etranglement 78 a une dimension faisant en sorte que l'ecoulement
passant dans le passage 82 atteigne une vitesse sonique pendant le
fonctionnement au ralenti du moteur.Le carburant qui est dose par
l'element de valve 74 et qui est injecte dans le passage 70 se melange
avec l'air, le carburant dose et l'air penetrant dans l'entree 84 de
l'element 78 en forme de buse a venturi et etant acceleres jusqu'a la
vitesse sonique.
Le carburant se trouvant dans ledit melange est atomise du fait qu'il
est soumis a une acceleration jusqu'a la vitesse sonique et qu'il est
ensuite detendu dans la partie 86 de l'element a venturi 78. Le
melange forme par l'air et le carburant atomise passe ensuite dans
l'espace annulaire 100 et il est decharge circonferentiellement du
passage d'admis- sion 14 de facon a parvenir par l'intermediaire du
conduit de decharge 102 du diffuseur 94 dans le passage 13 aboutissant
au moteur 20.Dans le mode prefere de realisation de l'invention,
l'etranglement 78 etablit non seulement un ecoulement a vitesse
sonique pendant le fonctionnement au ralenti du moteur mais il etablit
egalement un ecoulement sonique pendant des conditions de marche du
moteur au-dessus de la condition de ralenti et, de preference, dans au
moins la majeure partie de toute la gamme de fonctionnement du moteur.
Lorsqu'une puissance additionnelle est demandee au moteur, le papillon
16 est ouvert a un degre approprie et les differents moyens associes
de detection de parametres appliquent des signaux d'entree au
dispositif de commande 324 en faisant en sorte que le dispositif de
dosage de carburant 104 produise l'augmentation correspondante du
debit de carburant dose s'ecoulant dans le passage 70 et parvenant
finalement, comme decrit ci-dessus, au moteur 20.
On voit par consequent qu'on peut prevoir un moyen approprie
reagissant a la temperature pour ouvrir legerement le papillon 16
pendant que le moteur fonctionne au ralenti et a froid en vue de
faciliter ainsi le maintien de ce fonctionnement au ralenti et
d'empecher un fonctionnement incorrect du moteur.
La Fig. 1 montre que le diffuseur ou buse de decharge 94 est compose
d'une pluralite d'orifices ou trous de decharge 102 qui sont orientes
radialement et repartis circonferentiellement, au moins un desdits
orifices 102 etant situe,comme indique en 160, dans une position ou il
est generalement aliyne avec le trajet d'ecoulement du fluide sortant
de l'etranglement ou buse sonique 78.
C'est pourquoi, tous les orifices de decharge 102, a l'exception de
celui designe par 160, ont ete representes comme comportant leurs axes
respectifs, generalement places dans un plan conunu perpendiculaire a
l'axe du passage d'admission 14. Cependant, comme le montre la
Fig. 1, l'orifice de decharge 160 est generalement aligne avec l'axe
de la buse 78 qui, dans le mode prefere de realisation, est Incline
(et non-perpendiculaire) par rapport a l'axe du passage dSadmission
14.
On a trouve qu'on pouvait obtenir de bonnes performances du moteur et
du vehicule, bien que l'espacement entre les orifices de decharge 102
puisse etre modifie et bien que l'angle de decharge desdits orifices
102 (ou de l'un quelconque d'entre eux) puisse etre modifie.
Cependant, on a egalement decouvert qu'on obtenait gene- ralement de
meilleures performances du moteur lorsqu'il etait prevu un orifice ou
conduit de decharge tel que celui represente en 160.
La Fig. 17 represente sous la forme d'un schema general a blocs la
structure de la Fig. 1 en meme temps que d'autres moyens de detection
de parametres et d'indices de fonctionnement permettant d'appliquer
des signaux d'entree correspondants au dispositif de commande, qui
peut etre une unite de commande electronique comme cela est mis en
evidence sur la Fig. 17. Pour une facilite de reference, des elements
de la Fig. 17 qui correspondent a ceux de la Fig. 1 ont ete designes
par des nombres semblables pourvus du suffixe "a".
Comme le montre d'une facon generale la Fig. 17, le dispositif logique
ou de commande electronique 324a, est represente comme recevant des
signaux d'entree, par l'intermediaire de transducteurs appropries,
representant et indiquant differents parametres et indices de
fonctionnement du moteur. Par exemple, il est envisage que le
dispositif logique ou de commande electronique 324a recoive comme
signaux d'entree des signaux representant la position du papillon 16a
et transmis par 11 intermediaire du transducteur 340a; des signaux
representant la vitesse du moteur et transmis par le transducteur
336a; des signaux representant la pression absolue dans le collecteur
d'admission 22 du moteur et transmis par le transducteur 350; des
signaux representant la temperature de l'air a 11 entree du systeme
d'admission et transmis par le transducteur 352; des signaux
representant la valeur de la temperature du systeme de refrigeration
du moteur 20a et transmis par l'intermediaire du transducteur 326au
des signaux representant la valeur de la temperature du catalyseur de
gaz d'echappement de moteur 354 et transmis par le transducteur 356;
et des signaux representant le pourcentage en oxygen (ou d'autres
constituants controles) des gaz d'echappement du moteur et transmis
par le transducteur 334a.
En considerant les Fig. 1, 2 et 17, on peut voir que le dispositif de
commande electronique 122a produit, lors de la reception des
differents signaux d'entree, un premier signal de sortie transmis le
long des conducteurs 116a et 118a en vue d'exciter l'electrovalve de
dosage de carburant 104a. Si le conducteur auvre le papillon 16a, par
l'intermediaire de la pedale 28a et de la timonerie ou transmission
26a, la nouvelle position du papillon est transmise au dispositif de
commande 324a et un debit d'air supplementaire 358 est introduit dans
le passage d'admission 14a de facon a se melanger avec le fluide de
propulsion en train l'etre decharge par la buse 94.
De toutes manieres, le melange air-carburant est introduit dans le
moteur 20a (par l'intermediaireducollecteur d'admission 22) et, apres
qu'il a brille et effectue son travail, il est evacue sous forme de
gaz d'echappement.
Un detecteur d'oxygen ou d'un autre gaz, ou un composant semblable,
330a, contre les gaz d'echappement du moteur et engendre en
correspondance un signal de sortie, par l'intermediaire d'un
transducteur 334a, pour indiquer si les gaz d'echappement sont
excessivement riches, en fonction du carburant, trop pauvres, en
fonction du carburant, ou ont exactement la proportion correcte.
Le dispositif de commande electronique produit, en fonction de la
nature du signal recu en provenance du detecteur de gaz 330a, un
signal de sortie qui est transmis par l'intermediaire des conducteurs
320a et 322a, soit pour conserver le meme cycle de fonctionnement de
l'electrovalve de dosage de carburant 104a, soit pour corriger ce
cycle d'utilisation et modifier en correspondance le debit de
carburant dose. D'une facon generale, chacun lesdits signaux d'entree
(variant soit individuellement soit collectivement) qui sont appliques
au dispositif de commande electronique (sauf avis contraire) font en
sorte a leur tour que le dispositif de commande electronique 324a
fournisse un signal approprie a l'electrovalve de dosage de carburant
104a.
Comme le montre mieux la Fig. 17, dans le mode pre- fere de
realisation, un reservoir d'alimentation en carburant 30a fournit du
carburant a l'entree d'une pompe 32a (qui peut etre entrainee
electriquement et etre situee en fait a l'interieur du reservoir de
carburant 30a) de maniere a alimenter en carburant non-dose un
regulateur de pression approprie 42a qui est branche generalement en
parallele avec l'electrovalve de dosage de carburant 104a.
Un conduit de retour 66a sert a renvoyer l'exces de carburant a
l'entree de la pompe 32a ou bien, comme indique, au reservoir de
carburant 30a. Du carburant, non-dose, a une pression reglee, est
canalise par l'intermediaire du conduit 3b jusqu'au cote d'amont de
l'orifice de dosage effectif de carburant, cela etant determine par
l'orifice 72 et l'element obturateur 74 cooperant.
Dans la mise en pratique de l'invention, il est envisage que certaines
fonctions de dosage de carburant puissent ou soient executees suivant
un mode a boucle ouverte, conformement a un programme d'alimentation
en carburant, qui est a son tour fonction d'un ou plusieurs signaux
d'entree appliques au dispositif de commande 324a.
Par exemple, il est envisage que du carburant d'acceleration puisse
etre fourni et dose par l'electrovalve de dosage de carburant 104a en
fonction de la position du papillon 16a et, egalement, de la vitesse
de variation de position dudit papillon 16a alors que le programme de
dosage de carburant pour le lancement ou le demarrage d'un moteur et
pour le fonctionnement d'un moteur froid serait fonction de la
temperature du moteur, de sa vitesse et de la pression dans le
collecteur d'admission.
En outre, il est envisage qu'une programmation en boucle ouverte d'une
alimentation en carburant dose soit ou puisse etre utilisee pendant
une phase d'echauffement par conversion catalytique et pour la pleine
puissance du moteur dans des conditions de grande ouverture du
papillon, tout en pouvant etre utilisee dans n'importe quelles autres
conditions considerees comme necessaires ou souhaitables.
Bien qu'il soit possible de prevoir differents orifices d'entree dans
le prolongement 124 (Fig. 4, 5 et 2), il est preferable d'etablir en
fait des orifices d'entree aussi grands que possible en pratique.
Ainsi, comme le montrent les Fig. 4 et 5, l'orifice d'entree 318
s'etend suivant un profil incurve et sur une distance substantielle en
se terminant sur des parties de paroi opposees 317 et 319.
L'orifice d'entree oppose 316 peut etre considere comme symetrique de
l'orifice 318 de sorte que, en se rapportant a la longueur
circonferentielle totale des orifices 316 et 318, cette longueur
totale depasse, dans des proportions importantes, la longueur totale
des parties opposees 313 et 315 en maintenant effectivement le
prolongement 124 sur la partie principale du carter 120.
I1 est en outre envisage que l'ensemble de dosage 104 puisse etre
situe a l'interieur du systeme d'admission correspondant de facon
qu'une partie substantielle du carter 120 soit en contact avec du
carburant liquide en vue dtex- ploiter ce carburant comme evacuateur
de chaleur.
Il est evident que, dans une telle situation, l'extremite inferieure
(en regardant la Fig. 2) de l'ensemble bobineenroulement 156 serait
exposee audit carburant. Le carburant ne pourrait pas s'ecouler plus
loin vers le haut a cause des joints d'etancheite 166 et 234. En
consequence, il est preferable de menager des passages 360 et 362
d'une section effective substantielle au travers de la partie de paroi
extreme 122 (Fig. 5 et 6) de maniere a permettre un libre ecoulement
du carburant par lesdits passages.Un tel trajet d'ecoulement est prevu
pour eliminer le risque de generation de pressions et/ou d'impulsion-
hydrauliques perturbatrices en reponse au mouvement alternatif ou
oscillant du clapet a bille 310, qui pourrait provoquer a son tour un
mouvement erratique et/ou une fermeture incorrecte de la bille 310
jouant le roule d'armature.
En reference a la Fig. 15, dans le mode prefere de realisation du
siege de valv 74, l'entree du passage 72 est de preference profilee de
facon a comporter une partie ou bande de surface conique droite 353,
generalement situee entre les lignes 364 et 366, la partie radialement
exterieure de l'extremite d'entree etant arrondie ou incurvee comme
indique en 368 afin d'ameliorer les caracte- ristiques d'ecoulement au
voisinage de l'extremite d'entree.
En faisant en sorte que la bille de clapet 310 s'applique contre la
partie de surface conique droite 363, on obtient des ecoulements
rapides du. carburant pour un tres petit mouvement d'ecartement de la
bille 310 par rapport a sa surface de siege 363. En outre, dans le
mode prefere de realisation, la partie de l'entree du siege de valve
74 generalement comprise entre la partie de surface 363 et le passage
72 est arrondie de maniere que le rayon 370 soit tangent a la partie
de surface 363 sur la ligne 366 et tangent a la surface definissant le
passage 72.
Egalement, en disposant la surface cylindrique 142 et la surface 363
essentiellement concentriquement et en faisant en sorte que la surface
142 soit etroitement pilotee par la surface 140 (Fig. 4 et 1),
l'ensemble forme par la bille de clapet 310 et le siege de valve,
principalement sa surface 363, est amene dans une condition
d'alignement relatif effectif.
Bien que la configuration d'entree du siege de valve 74 indiquee
ci-dessus soit prefere, il va de soi que d'autres configurations
peuvent etre acceptes d'une facon generale. Les elements du siege de
valve qui sont representes de facon fragmentaire sur les Fig. 18 et 19
constituent deux desdites autres configurations qui s'averent
acceptables.
Pour faciliter la comprehension du dessin, les parties fragmentaires
non-representees pour chacune des variantes des
Fig. 18 et 19 peuvent etre supposees correspondre a ce qui est indique
sur les Fig. 15 et 16. En outre, les parties des Fig. 18 et 19 qui
sont identiques ou semblables a celles des Fig. 15 et/ou 16 sont
respectivement designees par les memes references numeriques pourvues
du suffixe b et du suffixe c
En reference a la Fig. 18, l'extremite d'entree de l'element de siege
de valve 74b est pourvue d'un contrealesage 372 qui sert alors a
definir un coin annulaire relativement accentue 374 contre lequel
s'appuie la bille de clapet 310 formant l'armature de
l'electro-aimant.
En aval du contre-alesage, une surface conique 376 rejoint le passage
72b.
En reference a laFig. 19, l'extremite d'entree de l'element de siege
de valve 74c est formee par une surface conique droite 378 contre
laquelle s'appuie la bille de clapet 310 et qui debouche directement
dans le passage 72c.
Bien que les fentes ou rainures 218 et 220 des Fig. 9 et 11, qui sont
dirigees radialement et horizontalement, correspondent aux
configurations preferees, il va de soi qu'on peut accepter d'autres
configurations.Par exemple,
Fig. 20, oR des elements semblables ou identiques a ceux des Fig. 9 et
il sont designes par les memes references numeriques affectees du
suffixe "b" et.od la partie fragmentaire restante non-representee peut
etre supposee correspondre a ce qui est indique sur les Fig. 9, 10 et
11, on a mis en evidence des fentes 218b et 220b qui, a la difference
des fentes ou evidements 218 et 220 (des Fig. 9 et 11) sont inclinees
dans l'ensemble vers le bas (en considerant la Fig. 20) et sont
orientees dans l'ensemble tangentiellement a la surface spherique 216b
de la piece polaire.
En outre, bien qu'on ait decrit llXlement de siege de valve 74 comme
etant de preference du type qui peut etre regle axialement par vissage
ou devissage, il est a noter qu'on peut envisager un autre mode de
realisation dans lequel ni le siege de valve 74 ni le prolongement 124
ne peuvent cooperer par des filetages mais ou, au contraire, le siege
de valve 74 est emmanche dans sa position selec- tionnee. Un tel
emmanchement peut, par exemple, etre etabli entre la surface 140 et le
prolongement 124 et la surface 142 d'un tel autre mode de realisation
du siege de valve 74.
Bien entendu, la presente invention n'est nullement limitee aux modes
de realisation decrits et representes; elle est susceptible de
nombreuses variantes accessibles a l'homme de l'art, suivant les
applications envisagees et sans que l'on ne s'ecarte de l'esprit de
l'invention.
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS
1.- Valve distributrice (104) pour etrangler de facon variable un
ecoulement fluidique, caracterisee en ce qu'elle comprend un carter
(120), une bobine (156) situee dans ledit carter (120), ladite bobine
(156) comprenant un corps tubulaire (158) situe dans l'ensemble en son
milieu, un enroulement electronique (180) porte par ladite bobine, une
piece polaire (204) placee dans l'ensemble a l'interieur dudit corps
tubulaire (158), un siege de valve (74), un passage d'ecoulement
fluidique (72, 146) menage au travers dudit siege de valve (74),
ladite piece polaire (204) comprenant une face (216), un element
obturateur de valve (310) situe dans l'ensemble entre ladite face de
piece polaire (216) et ledit siege de valve (74), et un organe
elastique (308) poussant normalement elastiquement ledit element
obturateur (310) vers une position fonctionnelle d'application contre
ledit siege (74) en vue d'arreter ainsi l'ecoulement au travers dudit
passage fluidique (72, 146), ledit enroulement (180) pouvant etre
positionne selectivement de facon reglable par rapport a ladite piece
polaire (204).
2.- Valve distributrice selon la revendication 1, caracterisee en ce
que ledit element obturateur (310) de la valve comprend une bille
spherique, et en ce que ladite bille spherique (310) sert egalement
d'armature.
3.- Valve distributrice selon la revendication 1, caracterisee en ce
que ladite phase (216) de la piece polaire a une configuration
generale spherique.
4.- Valve distributrice selon la revendication 3, caracterisee en ce
qu'elle comprend en outre des passages evides (218, 220) menages dans
ladite face de piece polaire (216).
5.- Valve distributrice selon la revendication 1, caracterisee en ce
que ledit enroulement (180) et ladite bobine (156) se presentent tous
deux sous forme d'une structure unitaire pouvant etre placee
selectivement dans une position reglable par rapport a ladite piece
polaire (204).
6.- Valve distributrice selon la revendication 5, caracterisee en ce
que ledit organe elastique (308) et ladite bobine (156) sont relies
fonctionnellement l'un avec l'autre et en ce que ladite bobine (156)
permet, par reglage selectif, de faire varier selectivement la
grandeur de la force de pr- contrainte exercee par ledit organe
elastique (308) sur ledit element obturateur (3109.
7.- Valve distributrice selon la revendication 1, caracterisee en ce
que ledit siege de valve (74) comprend une surface d'appui (144) et en
ce que ladite surface d'appui (144) a une configuration conique (363).
8.- valve distributrice selon la revendication 1, caracterisee en ce
que ledit sXe de valve (74) est reglable axialement de maniere a etre
rapproche et eloigne de ladite face de piece polaire (310).
9.- Valve distributrice selon la revendication 5, caracterisee en ce
que ledit organe elastique (308) comprend un ressort helicoidal de
compression (308), en ce que ledit ressort (308) est situe autour et a
l'exterieur de ladite piece polaire (204), en ce que ledit ressort
(308) et ladite bobine (156) sont relies fonctionnellement l'un avec
l'autre et en ce que ladite bobine (156) permet, par reglage select de
faire varie selectivement la grandeur de la force de pre- contrainte,
exercee par ledit ressort. (308) sur ledit element obturateur (3i0).
10.- Valve distributricr selon la revendication 2, caracterisee en ce
que ledit enroulement (180) et ladite bobine (156) se presentent tous
deux sous forme d'une structure unitaire pouvant etre placee
selectivement dans une position reglable par rapport a ladite piece
polaire (204), en ce que ledit organe elastique (308) et ladite bobine
(156) sont relies fonctionnellement l'un avec l'autre et en ce que
ladite bobine (156) permet, par reglage selectif, de faire Varier
selectivement la grandeur de la force de precontrainte exercee par
ledit organe elastique 3&commat;a) sur ledit element obturateur (310)
en forme de bille.
11.- Valve distributrice selon la revendication 1, caracterisee en ce
que ladite bobine (156) comprend une collerette annulaire (168)
s'etendant radialement vers l'interieur, et en ce que ledit organe
elastique (308) est fonctionnellement en contact avec ladite
collerette annulaire (168).
12.- Valve distributrice selon la revendication 10, caracterisee en ce
qu'elle comprend en outre un second ressort (134) s'appliquant
fonctionnellement contre et poussant elastiquement ladite bobine (156)
dans une premiere direction, et en ce que la force elastique exercee
par le second ressort (134) sur la bobine (156) est augmentee quand
cette bobine (156) est selectivement ajustee pour augmenter la
grandeur de ladite force de precontrainte exercee par le premier
ressort (308) sur ledit element obturateur en forme de bille (310).
13.- Valve distributrice selon la revendication 1, utilise en
combinaison avec un moteur a combustion interne (20), un dispositif de
dosage de carburant (10) servant a fournir des debits de carburant
dose audit moteur (20), ledit dispositif de dosage de carburant
comprenant un corps (12), un passage d'admission (14) menage au
travers dudit corps (12) pour alimenter en fluide de propulsion ledit
moteur (10), un papillon (16) place dans ledit passage d'admission
(14) pour commander de facon variable le debit d'air s'ecoulant dans
ledit passage d'admission (14), un moyen de decharge de melange
air-carburant (94) situe dans ledit passage d'admission (14) en aval
dudit papillon (16), un passage d'air (88, 70) etablissant une
communication entre une source d'air (90) et ledit moyen de decharge
de melange-air carburant (94), caracterisee en ce que ladite valve
distributrice (104) fonctionne comme un moyen de dosage de carburant
pour doser du carburant liquide sous une pression superieure a la
pression atmos pherique (43, 32) en reponse aux besoins du moteur et a
des indices de fonctionnement (324) dudit moteur, en ce que ledit
enroulement electrique (180) peut etre excite par intermittence au
cours du dosage dudit carburant liquide de facon arapprocher et a
eloigner ledit element obturateur (310) d'une position de fermeture
par rapport audit siege de valve (74) en etablissant ainsi un debit
moyen de carburant passant devant ledit element obturateur (310) et
qui constitue le debit de carburant liquide dose a ce moment, ledit
carburant liquide, quand il est dose par ledit moyen de dosage, etant
decharge dans ledit passage d'air (88, 70) dans une zone de ce dernier
qui est placee en aval de ladite source d'air (90) et en amont dudit
moyen de decharge de melange air-carburant (94), ledit moyen de
decharge de melange air-carburant comprenant une pluralite d'orifices
de decharge (102).
14.- Valve distributrice selon la revendication 13, caracterisee en ce
que ledit passage d'air (88, 70) comprend un moyen d'etranglement
d'ecoulement (78) et en ce que ledit moyen d'etranglement d'ecoulement
(78) est calibre de maniere qu'un ecoulement sonique soit etabli dans
ledit moyen d'etranglement pour au moins certaines conditions de
fonctionnement du moteur.
15.- Valve distributrice selon la revendication 14, caracterisee en ce
que ledit moyen d'etranglement d'ecoule- ment (78) comprend un moyen
d'etranglement du type venturi (84, 86).
16.- Valve distributrice selon la revendication 13, caracterisee en ce
que ledit passage d'air (88, 70) comprend un moyen d'etranglement
d'ecoulement (78) et en ce que ledit moyen d'etranglement d'ecoulement
(78) est calibre de facon qu'un ecoulement sonique soit etabli dans
ledit moyen d'etranglement pendant au moins le fonctionnement au
ralenti dudit moteur.
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