Brevet FR2099529A1 — publié le 19720317

La présente invention a trait à un système doseur pour un fluide à mélanger au gas oil pour diminuer le niveau des fumées d'échappement dans les moteurs Diesel, le fonctionnement d' ensemble de ce système étant contré de façon continue et automatique, et le dosage étant automatiquement commandé par l'écoulement sous pression de la charge de gas oil dans le réservoir à combustible. Réduire au minimum le niveau des fumées d'échappement des moteurs Diesel pose indubitablement un des plus grands problèmes à résoudre dans la difficile bataille actuelle contre la pollution de l'air, et a conduit à la mise au point de fluides actifs, qui introduits et mélangés dans le flux de gas oil, aident à la combustion complète du fuel, ce qui réduit la quantité de fumée dans les gaz d'échappement du fuel consumé. Le système de la présente invention résout le problème de doser et mélanger automatiquement un fluide actif avec du gas oil au moment précis où la charge de gas oil s'écoule sous pression dans le réservoir à combustible. Pour contenir le fluide actif, le système doseur et mélangeur de la présente invention a un réservoir de stockage équipé d'un indicateur de niveau de fluide et raccordé à une pompe qui refoule le fluide à une valve régulatrice de débit qui a son tour introduit le fluide dans le fuel au fur et à mesure que celui-ci s'écoule dans son réservoir respectif, le fonctionnement de la pompe étant commandé par un relais qui est excité par un interrupteur actionné directement ou indirectement par l'écoulement du fuel dans le réservoir à fuel. Ainsi, le fonctionnement du système a deux mises en oeuvre.Dans la première, l'action sur le relais est exercée par le mouvement dynamique du fuel poussant sur une plaque formant vanne d'étranglement placée dans le raccord du tuyau de chargement, cette plaque descendant de force sous la poussée du fuel qui entre et fermant de ce fait, par transmission mécanique, un micro-contact qui provoque immédiatement l'excitation du relais, l'actionnement de la pompe et le refoulement-dosé par la pompe du illide actif qui se mélange alors avec le fuel dans la phase de chargement de celui-ci. Dans la seconde mise en oeuvre, d'autre part, le flux d'arrivée de fuel exerce une pression sur l'air contenu dans un petit tube raccordé au raccord du tuyau de charge, provoquant la fer meture d'un connecteur qui remplit statiquement la même fonction que le micro-contact décrit dans la première mise en oeuvre. La description qui suit détaille les deux mises en oeuvre préférées du système de dosage et de mélange selon la présente invention, tout en rendant clairs et évidents d'autres facteurs mécaniques et électriques de construction. La dite description, donnée à titre d'exemple non limitatif, se réfère au åeu de dessins illustratifs annexé, dans lesquels Figure 1 est une vue schématique en perspeative de la première mise en oeuvre du système doseur et mélangeur aelon la présente invention Figure 2 est un schéma du circuit électrique de commande du système représenté figure 1 ligure 3 est une vue de dessus de l'ensemble doseur de fluide Figure 4 est une vue en élévation, partiellement en coupe, de l'ensemble montré figure 3 Figure 5 est une vue en élévation latérale du meme ensenbXe, analogue figure 4, mais vue de l'extérieur Figure 6 est une vue en élévation latérale du laême ensemble, mais tournée de 900 par rapport figure 5 Figure 7 est une vue latérale du récipient de stockage de fluide avec la pompe refoulante raccordée et ses accessoires, Figure 8 est une vue de faee des éléments montrés figure 7 et du relais de commande Figure 9 est une vue schématique en perspective analogue à figure 1 mais montrant la seconde mise enoeuvre du système Figure 10 est une vue en élévation, partiellement en coupe, de l'ensemble doseur de fluide de cette seconde mise en oeuvre Figure 11 est une coupe suivant 11-11 de figure 10, montrant la bague filetée de réglage pour le positionnement de l'ensexkse et Figure 12 est une vue latérale, partiellement en coupe, réservoir de stockage de fluide avec pompe refoulante raccordée avec ses accessoires, vue analogue à celle de figure 7 mais modifiée pour l'indication du niveau de fluide de système. On va maintenant décrire en détail la première mise en oeuvre du système de l'invention, en référence aux figures 1 à 8 des dessins annexés, qui montrent que sur le tube de charge I allant au réservoir de stockage,, de fuel pour moteur diesel est appliquE nn petit tronçon de tuyau 2 pour régler et maintenir l'orientation précisément désirée du système, indépendamment de la position du réservoir de combustible, et que dans ce but le petit tronçon de tuyau de raccordement 2 est muni tant au dessus qu'en dessous de bagues filetées 3 (visibles en détail sur la figure 11) qui servent à rendre l'orientation du dispositif doseur indépendante à la fois de la position angulaire de montage et de la position radiale de révolution, si bien que les divers éléments constitués de l'ensemble doseur du système se trouvent toujours dans une position pré-établie et d'accès facile, face à l'opérateur. L'éliment de soutirage 4 s'applique au dessus du petit tron çon de tuyau 2, là où le contrôle du dosage de fluide est effectué. Cet élément 4 est muni d'un rebord 5 sur lequel est fixé un carter de protection 6 pour couvrir les éléments de l'ensemble doseur. L'élément 4 se termine dessus par son ouverture 2 filetée extérieurement pour pouvoir visser dessus le bouchon de fermeture (non représenté). L'ensemble doseur de fluide consiste essentiellement en une plaque concave faisant fonction de vanne d'étranglement 8, qui est fixée au moyen d'une petite vis de blocage 9 sur un axe tournant 10. Cet axe 16 a une extrémité un contrepoids 11 bloqué ssur le dit axe par un écrou de blocage 12.L'écrou de blocage 12 maintient la vanne d'étranglement 8 en position fermée par rapport au tube 1 en l'absence d'introduction de gas oil. L'élésst de soutirage 4 est également muni d'un conduit & la pression atmosphérique 12. Â l'autre extrémité de l'axe 10 est fixée une came (14) qui tourne sur un axe fixe 15. La came 14 a un petit volet 16, apte à être réglé, quant à une variation de hauteur dans le réglage initial, par une petite ouverture 17, qui actionne par l'intermédiaire d'une rampe Lc, un micro-contact 18 fixé sur une plaque carrée 19, qui est elle-même bloquée sur la bague filetée 3 raccordant l'élément de soutirage 4 au petit tronçon de tuyau 2, quand la came 14 tourne par suite de l'écoulement du gas oil pour forcer la vanne d'étranglement 8 à descendre, surmontant ainsi la force du contrepoids 11. Le micro-contact 18 actionné par la rampe Fc ferme le circuit venant de la batterie 20 par la ligne L1 et allant par la ligne L2 au relais R qui a la triple fonction d'actionner : par 1' intermédiaire de la ligne JL la pompe de débit 21 (par exemple une pompe à piston, par l'intermédiaire de la ligne l4)l'électro- valve 22 qui commande l'écoulement forcé du fluide dans l'élément de soutirage 4 et qui est disposée près de la vanne d'étranglement 8 de manière à faire s'écouler le fluide immédiatement à l'instant où le signal est reçu du relais X, et enfin, par 1' intermédiaire de la ligne L5 la lampe témoin 22 qui indique sur le tableau de commande le fonctionnement du système. La pompe de débit tire le fluide de son réservoir 24 muni d'un bouchon de chargement 25 et d'un accessoire 26 qui permet de fixer le réservoir au véhicule dans diverses positions selon l'espace disponible. De son réservoir 24 le fluide arrive à la pompe 21 par un tube souple mnni d'un robinet de fermeture générale 28. Le réservoir 24 du fluide est également équipé d'un niveau transparent extérieur 29 pour indiquer le niveau de fluide disponible. La pompe de débit 21 envoie le fluide tiré du réservoir 24 à ltélectro-valve 22. le fluide passe ensuite par un autre tube souple 30 qui débouche dans une soupape de réglage 31 çui peut 8trie initialement réglée, selon le type de moteur, au moyen d'une vis de réglage j2 du type pointeau, enfermée dans un boitier protecteur- pour éviter qu'elle soit touchée par des personnes non qualifiées.De la soupape de réglage 31 le fluide passe, par l'électro-valve 22 et de là par un raccord Qt, jasa'à une ouverture 55 par laquelle le fluide dosé est introduit dans le flux de gas oil que la lance P décharge dans le réservoir principal de fuel du véhicule. À noter enfin qu'au dessus de la vanne d'étranglement 8 il y a un support en croix 36 dans l'élément de soutirage 4 pour empocher le nez de la lance de heurter et ainsi d'endommager éventuellement les éléments du système. Ce qui suit est une description détaillée de la seconde mise en oeuvre représentée dans les figures 9 à 12, ne traitant que les pièces qui ont été modifiées ou remplacées, tous les autres éléments conservant les mêmes numéros de référence et r81es que ceux indiques dans la première mise en oeuvre représentée dans les figures 1 à 8. Toutes les pièces mobiles le long du flux de gas oil ont été en majorité supprimées dans la seconde mise en oeuvre, et la vanne d' étranglement 8, la came 14, le petit volet 16, la rampe Fc, et le micro-contact 18 du système de commande mécanique du redis ont été remplacés par un simple système statique constitué par un disjoncteur à commande pneumatique 40 fixé par exemple, grâce à des supports appropriés 41, au groupe doseur.La pression sur le côté du disjoncteur provoque une force ou poussée d' environ 60 mm, due à la pression provoquée par l'écoulement du fuel pénétrant dans le prolongement 42 monté sur le tube 1 du réservoir à fuel au moyen du système habituel de bagues filetées 3 avec accessoires de maintient 43. Le flux de fuel remplit ainsi le prolongement 42, monte pendant un court temps dans le tube souple 44 raccordé au prolongement 42 par un raccordement 45 monté à l'ouverture de sortie 35 du fluide dosé, et comprime l'air se trouvant dans le dit tube souple 44 contre le disjoncteur 40, en fermant ainsi le circuit du relais. Le reste du système est tout à fait analogue à celui montré dans les figures 1 à 8. IL part, l'indicateur transparent de niveau 29 du réservoir de fluide 24, toutefois, un dispositif facultatif peut être ajouté ou substitué sur le tableau de commande, le dit dispositif étant de même que les habituels indicatenrs de niveau de fuel. Pour celà, un indicateur de niveau 46 à robinet à flotteur, de type standard et qui n'a pas besoin d'être très détaillé ici, peut être monté sur le couvercle du réservoir à fluide 24. Le dit indicateur est alimenté par la batterie 20 par l'intermédiaire de la ligne L6 qui vient de la ligne Il et qui envoie le signal de niveau sur la ligne L7 jusqu'à la lampe témoin 47 du tableau. il est évident que de nombreuses variantes, modifications, additions, remplacements et suppressions de pièces peuvent être faites sans altérer tant l'esprit que ltobået de l'invention. REvEm)iCÂTlONS 1. - Système doseur pour un fluide à mélanger avec du gas oil pour Diesel afin de réduire au minimum le niveau des fumées d'é chappement dans les moteurs Diesel, caractérisé en ce qu'il a un réservoir de stockage pour le fluide actif, réservoir équipé de moyens d'indication du niveau du fluide et raccordé à une pompe qui débite le fluide à une valve régulatrice doseuse qui introduit le fluide dans le flux de fuel qui est chargé dans le réservoir à fuel, le fonctionnement de la pompe étant contrôlé par un relais qui est excité par un interrupteur actionné directement ou indirectement par le flux de fuel en train d'être envoyé dans le réservoir à fuel. 2o - Système selon-la revendication 1, caractérisé en ce que le fuel actionne le relais par l'action dynamique du dit fuel sur une plaque concave jouant le rôle de vanne d'étranglement et placée dans le raccord du tuyau de chargement, cette plaque étant poussée vers le bas lors de l'irruption du fuel qui arrive et fermant de ce fait, par l'intermédiaire d'une transmission mécanique, un micro-contact qui provoque immédiatement l'exíta- tion du relais, l'actionnement de la pompe de débit it donc 1' envoi immédiat du fluide actif dosé qui se mélange alors avec le fuel dans la phase de chargement de celui ci. 30 - Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que la plaque concave jouant le rôle d'une vanne d'étranglement est articulée sur une tige à une extrêmité de laquelle est monté un contrepoids qui maintient la tige au repos et en position de fermeture du raccord du tuyau, et à l'autre ex-mité de laquelle est montée une came qui agit sur un volet qui lui-même actionne un micro-contact. 4. - Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que, dans le tube d'arrivée du fuel est monté un support en croix qui empAahe la lance de débit du fuel de toucher par inadvertance les éléments du système. 5. - Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pression exercée par l'arrivée du fuel sur l'air contenu dans un conduit raccordé au raccord du tuyau de chargement du fuel monté à l'ouverture de dosage du fluide ferme un disjoncteur qui actionne le relais de commande. 6. - système selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que le relais actionne la pompe débitant le fluide, l'électro-valve dosant le fluide, et une lampe témoin sur le tableau de commande qui indique que le système fonctionne, le tout étant alimenté par une batterie d'accumulateurs. 7. - Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'une soupape à pointeau pour débit de fluide est prévue selon le type de moteur, et est sous carter pour éviter des tripotages éventuels. 8. - Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'ensemble distributeur de fluide est appliqué sur le tube du réservoir à fuel au moyen d'une bague filetée réglable afin de rendre les positions angulaire et radiale de cet ensemble indépendantes de la position existante du tube. 9. - Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le réservoir de stockage du fluide est muni d'un indicateur de niveau à colonne transparente et, facultativement, d'un indicateur à robinet à flotteur relié à une lampe témoin placée à une certaine distancez