Brevet FR2253204A1 — publié le 19750627

a- Compteur de consommation d'essence. b- La présente invention se rapporte au domaine des moteurs à exploision alimentés par une pompe mécanique, et concerne les dispositifs de mesure de la consommation de fluide com bustible. c- Dans les dispositifs connus jusqu'à présent, on n'étudiait que le débit de ce fluide, par exemple de l'essence (litres dépensés / seconde écoulée) -et non la consommation d'essence (litres dépensés / kmparcouru). I1 fallait donc effectuer une opération mathématique,- à savoir, diviser le débit par la vitesse du véhicule pour connaitre la consommation d'es sence exprimée en litres par km parcouru. D'autre part, les débit-mètres connus, utilisés en pratique, vu le débit rela tivement faible d'essence sont très imprécis ; utilisant la dépression créée par le volet du carburateur, leur lecture est difficile sur un appareil bon marché. d- Le dispositif précédent donne la consommation d'essence ins tantannée din véhicule. Le dispositif, objet de l'invention, peut être utilisée dans tous les cas lorsque le moteur est alimenté par une pompe mécanique. Il peut être utilisé pour toutes les études de con sommation dans les laboratoires, pour les enquêtes de journaux spécialisés, pour tous les véhicules, en particulier pour les véhicules utilitaires, les camions et les véhicules de l'arme (tanks). D'autre part, à l'époque actuelle, où une importance considé rable est donnée aux travaux tendant à rendre minimale la pol lution d'air atmosphérique par des voitures automobiles, il est évident qu'un moteur de véhicule, qui est mal réglé et fonc tionne avec un faible rendement- produira plus de gaz d'échap pement par de puissance developpée qu'un moteur réglé pour fonctionner avec un rendement maximal. De ce point de vue également, le dispositif, objet de l'invention peut être utilisé. En outre, on peut l'utiliser, combiné au compte tour du moteur, comme jauge précise à essence. En particulier sur tous les avions où le repérage du iveau du carburant est très impor tant. D'autre part, les méthodes actuelles de mesure de niveau d'un carburant sont -n;Lses en défaut lorsque l'avion n'est pas stable ou qu';Ll n'est pas en marche normale horizontale (notre dispositif n'est pas géné par un vol sur le dos ou un piqué). Pour cela, il suffit de multiplier la vitesse de rotation du moteur par la consommation du moteur (multiplicateur logique) et d'intégrer ce produit. En utilisant une jauge précise ( la précédente par exemple) on peut aussi en divisant la nombre de litre qui reste dans le réservoir, par la consommation d'essence, déterminer le nombre de kms que l'on peut encore parcourir à cette vitesse. Cette mesure peut avoir des applications dans les courses automobilès, elle indique au Falote s'il doit s'arrêter à son stand ou poursuivre la course. De ce qui précede, il s'ensuite qu'un tel dispositif (compteur de consommation d'essence) remplirait une fonction importante. La désirabilité d'un tel dispositif a été reconnue dans le passé comme étant prouvée par le nombre relativement grand de brevets délivrés dans ce domaine. Cependant, aucun des dispositifs brevetés n'est fabrique jusqu'à présent commercialement. L'exploitation de ce fait repose sur le coût relativement élevée de ces dispositifs. Le dispositif, objet de l'invention, malgré une précision importance, pallie ce défaut. La suite de cet exposé va montrer comment il peut exister dans le moteur une grandeur variant comme la consommation d'essence. En effet, il est surprenant qu'une fonction telle que la consommation d'essence, qui est le fruit d'une reflexion et qui ne s'obtient qu'en faisant un calcul (diviser le débit par la vitesse) soit représentée directement dans le moteur par une grandeur qui varie comme elle. e- Le dispositif repose sur une'caractéristique de fonctionnement des pompes à essence habituellement présentes dans les moteurs pour véhicules automobiles. I1 faut savoir que ces pompes aspirent et refoulent de l'essence de façon alternative, l'aspiration étant commandée par la came, et le refoulement par un ressort. De façon plus précise, les deux mouvements principaux de la pompe à essence ont pour caractéristique - l'aspiration de l'essence, n'est due qu'à la rotation de la came, celleci positionnant, en fin d'aspiration de façon constante la membrane de la pompe. - tandis que le refoulement est effectuée par un ressort (comprimé pendant l'aspiration) qui se détend, de façon variable, selon les besoins du moteur en essence. Le dispositif fait appel dans son principe à la mesure de l'amplitude du mouvement de la membrane, par l'intermédiaire de celle du mouvement du ressort actionnant la pompe. En effet, on montre que cette amplitude est directement proportionnelle à la consommation du moteur' .A vitesse donnée, le volume refoulé, donc le débit, est proportionnel à l'amplitude du mouvement du ressort. .A débit donné, le volume refoulé par unité de temps est constant et il est proportionnel au produit de la fréquence d'oscillation de la pompe par l'amplitude du mouvement du ressort, celle-ci (amplitude) est donc inversement proportionnelle à la fréquence de rotation du moteur. .A vitesse de rotation du moteur et débit quelconques, l'amplitude du ressort est proportionnelle à la vitesse de rotation du moteur, donc proportionnelle au rapport débit/vitesse, c'està-dire à la consommation du moteur. La figure 1 représente un premier mode de réalisation où le dispositif ne mesure pas directement l'amplitude du mouvement du ressort, mais la pression que celui-ci applique au liquide. On peut montrer que l'amplitude du mouvement du ressort est proportionnelle à la pression minimale de l'essence à la sortie de la pompe et par cycle de rotation de la came, et que la dite pression minimale est fonction monotone de la pression moyeu ne pendant un cycle. La pression moyenne est obtenue par tout moyen connue, soit par un rétrécissement de la section du conduit menant au manomètre, soit par l'utilisation d'un manomètre ayant une- certaine inertie. La figure 2 représente un autre ordre de réalisation, plus économique, où le dispositif mesure le rapport du temps de contact de la came 2 sur le levier de la pompe 3 et de la période de rotation de la came. Ce rapport est aussi proportionnel à l'amplitude du ressort 1 et se lit en mesurant le courant moyen circu- lant du levier de la pompe à la came si celui-ci (levier) était relié à la borne positive- de la batterie. Pour cela, on utilise un intégrateur de courant fonctionnant sur plusieurs cycles de la pompe, qui peut simplement faire appel à une aiguille ayant une inertie importante. REVENDICATIONS I Dispositif de mesure de la consommation instantannée de carburant d'un véhicule à moteur équipé a'une pompe mécanique, (on dispose sur le cadran du compteur d'une graduation pour chaque rapport de vitesse : débrayé on obtiens un résultat théorique de consommation par rapport au nombre de tours du moteur). Caractérisé par le fait qu'il mesure l'amplitude des variations de longueur dudit ressort de la pompe à essence, celles-ci étant proportionnelles à-- la consommation- d'essence. II Dispositif selon la revendication I, caractérisé par le fait que la mesure de ladite amplitude est effectuée indirectement par la mesure de la pression dans la canalisation de sortie de la pompe à essence. III Dispositif selon la revendication I caractérisé par le fait que la mesure de ladite amplitude est effectuée par la mesure du rapport, du temps de contact de la dite came de commande et dudit levier de -la pompe, et de la période de la pompe. tV Dispositif selon la revendication III caractérisé par le fait que la mesure du rapport du temps de contact et de la période de la pompe est faite indirectement par la mesure de l'intensité moyenne circulant pendant une periode du mouvement d'oscillation de la pompe entre les dits came et levier-, respectivement connectés aux deux bornes d'une source de potentiel électrique. V Dispositif selon la revendication I permettant de mesurer, en outre, le niveau de carburant d'un réservoir, comportant un élé- ment de réglage du compteur selon le niveau initial de carburant. Caractérisé par lofait qu'il mesure ce qui sort du réservoir par tout dispositif pouvant donné le débit de sortie du carburant. VI Dispositif selon la revendication V caractérisé par le fait qu'il comporte un calculateur du débit sortant par multiplication de la consommation d'essence par le nombre de tout du moteur, et un intégrateur du resultat de ladite multiplication. VII Dispositif selon la revendication I, calculateur de la distance que peut encore effectuer un véhicule s'il est maintenu à la même allure. Caractérisé par le fait qu'il est constitué d'un multiplicateur effectuant le produit de la consommation par le nombre de tours du moteur.