Brevet FR2462295A1 — publié le 19810213

La présente invention concerne un appareil destiné à équiper le réservoir d'alimentation d'un moteur fonctionnant au gaz de pétrole liquéfié. On sait que les nouvelles réglementations autorisent maintenant l'utilisation de gaz de pétrole liquéfié, c'est-à-dire de butane ou de propane liquéfié ou un mélange des deux, à la place de l'essence pour la carburation des moteurs à combustion interne des véhicules automobiles. Il est donc nécessaire de pouvoir disposer d'équipements particulièrement fiables et ss pour les véhicules automobiles dont le moteur fonctionne au gaz de pétrole liquéfié. La présente invention vise précisément à réaliser un appareil destiné à équiper le réservoir d'alimentation d'un moteur à combustion interne et propre à assurer, avec un maximum de fiabilité et de sécurité, les fonctions de remplissage du réservoir, de jaugeage du réservoir et d'alimentation du moteur à partir du réservoir. L'appareil de l'invention permet également d'arrêter automatiquement le remplissage du réservoir lorsque le niveau de remplissage du réservoir a atteint une valeur prédéterminée. La présente invention concerne plus particulièrement un appareil destiné à équiper le réservoir dtalimentation d'un moteur fonctionnant au gaz de pétrole liquéfié qui est caractérisé en ce qu'il comprend un collecteur prévu pour être monté sur un orifice du réservoir et être relié d'une part à une bouche de remplissage du réservoir et d'autre part au moteur, ce collecteur comportant un dispositif de remplissage relié par une conduite à la bouche de remplissage et muni d'un clapet de fermeture commandé par un détecteur de niveau apte à assurer la fermeture du clapet lorsque le niveau de gaz liquéfié dans le réservoir atteint une valeur prédéterminée, une jauge de niveau, un dispositif de reprise liquide relié par une conduite au moteur et un dispositif de reprise gazeuse relié par une conduite au moteur. Selon une autre caractéristique de l'invention, le clapet du dispositif de remplissage est déplaçable entre deux positions de fermeture définies respectivement par un siège d'entrée relié à la conduite de remplissage et un siège de sortie communiquant avec le réservoir, en passant par une position inter médiaire d'ouverture autorisant le remplissage du réservoir. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, le clapet du dispositif de remplissage est solidaire d'un poussoir et le détecteur de niveau est un flotteur entraînant une came coopérant avec le poussoir de telle manière que, lorsque le niveau de gaz liquéfié dans le réservoir est inférieur àla valeur prédéterminée, la came maintienne le clapet en position d'ouverture et que, lorsque le niveau de gaz atteint la valeur prédéterminée, la came autorise aussitôt le rappel du clapet vers le siège de sortie sous ltaction de la pression du gaz liquéfié de remplissage. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, le clapet du dispositif de remplissage est rappelé élastiquement par un ressort vers le siège d'entrée pour obturer ledit siège d'entrée lorsque le remplissage est terminé et que la pression du gaz liquéfié de remplissage est insuffisante pour s'opposer à la force de rappel du ressort. Selon une autre particularité de l'invention, la bouche de remplissage comporte un embout muni d'un bouchon de fermeture et d'un clapet déplaçable dans laxe de l'embout entre un siège d'ouverture et un siège de fermeture vers lequel il est rappelé par un ressort; et une tubulure latérale reliée au dispositif de remplissage du collecteur, la tubulure latérale débouchant entre le siège de fermeture et le siège douverture, à proximité du siège de fermeture. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui sa suivre et qui se réfère aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple non limitatif, et sur lesquels la figure 1 est une représentation schématique d'un réservoir équipé dZun appareil selon l'invention pour réaliser l'alimentation du moteur dtun véhicule automobile la figure 2 est une vue en coupe du réservoir de la figure 1 et du collecteur monté sur ce réservoir la figure 3 est une vue en coupe de la bouche de remplissage de l'appareil de la figure 1 la figure 4 est une vue de dessus du collecteur de la figure 2 après enlèvement de son couvercle . la figure 5 est une vue partielle à échelle agrandie de la figure 2 montrant le dispositif de remplissage et le dispositif de reprise gazeuse . la figure 6 est une vue en coupe partielle prise suivant la ligne VI-VI de la figure 4 et montrant le dispositif de reprise liquide ; et . la figure 7 est une vue partielle à échelle agrandie de la figure 5, montrant le fonctionnement du clapet du dispositif de remplissage. Sur ces figures, les mêmes éléments sont désignés sous les mêmes références numériques. On-a représenté sur la figure 1 un appareil selon lin- vention destiné à équiper le réservoir d'alimentation 10 dcun moteur 12 à combustion interne fonctionnant au gaz de pétrole liquéfié. Cet appareil comprend un collecteur 14 prévu pour etre monté sur un orifice du réservoir 10 et être relié d'une part à une bouche de remplissage 16 par l'intermédiaire d'une conduite de remplissage 18 et d'autre part au moteur 12 par une conduite de reprise liquide 20 et une conduite de reprise gazeuse 22. La conduite de reprise liquide 20 sert à prélever du gaz de pétrole liquéfié contenu dans le réservoir 10 pour assurer le fonctionnement du moteur 12, alors que la conduite de reprise gazeuse 22 sert à prélever du gaz du ciel gazeux se trouvant au-dessus du niveau du gaz liquéfié pour faciliter le démarrage du moteur. Le réservoir 10 et le collecteur 14 seront décrits maintenant en détail en référence à la figure 2. Le réservoir 10 est un réservoir cylindrique placé horizontalement et muni d'une ouverture sur sa surface cylindrique, sur laquelle est placé le collecteur 14 de manière que celui-ci face un angle avec ltho- rizontale. Sur la figure 2 cet angle est un angle de 45 , mais en pratique celui-ci peut être compris entre O et 900 de manière que le collecteur se situe en toute position voulue entre l'hori- zontale et la verticale, en fonction des possibilités dimplan- tation offertes par le véhicule, sur lequel il est placé. Sur l'ouverture du réservoir 10 est soudée une collerette annulaire 24 servant à la fixation du collecteur 14. Ce dernier comporte un corps 26 inséré dans l'espace intérieur de la collerette 24 avec interposition d'un joint torique d'étanchéité 28 et du bord circulaire intérieur 30 du boîtier 32 du collecteur 14. Le serrage du corps 26 sur la collerette 24 est assuré par des vis 34 (cf. figure 4) assurant ainsi la compression du joint dtétanchéité 28 et le serrage du bord 30 du bottier 32. Le bo5- tier 32 est un bottier étanche pourvu d'un couvercle transparent amovible 36 pouvant être solidarisé sur le bottier 32 au moyen d'agrafes 38. Le bottier 32 est pourvu d'un embout 40 servant au passage de la conduite de remplissage 18 et d'un embout 42 servant au passage des conduites 20 et 22 (cf. figure 4). Le corps 26 du collecteur 4 comporte un dispositif de remplissage 44 relié à la bouche de remplissage 16 par la conduite de remplissage 18 et muni dcun clapet de fermeture 46 commandé par un détecteur de niveau à flotteur 48 apte à assurer la fermeture du clapet 46 lorsque le niveau de gaz liquéfié dans le réservoir 10 atteint une valeur prédéterminée. Le niveau correspondant à cette valeur prédéterminée-est représenté sur la figure 2 par la ligne pointillée 50 correspondant à un taux de remplissage déterminé en fonction du gaz de pétrole liquéfié utilisé. Dans le cas où on utilise du butane liquéfié, ce niveau correspond à un taux de remplissage de 85 * du volume du réservoir. Tant que le niveau de gaz liquéfié est inférieur au niveau 50, le flotteur 48 occupe une position basse, par exemple une position 48' autorisant llouverture du clapet 46 et par suite le remplissage du réservoir 10. Lorsque ce niveau atteint le niveau 50, le flotteur occupe alors la position 48 représentée en trait plein sur la figure 2 et il autorise alors la fermeture du clapet et par suite ltarrêt de remplissage du réservoir. Le fonctionnement du dispositif de remplissage 44 sera décrit en détail plus loin. Le corps 26 du collecteur 14 comporte également une jauge de niveau 52. Cette jauge 52 est une jauge classique à levier, comportant un levier 54 terminé par unflotteur 36 et articulé autour dtua axe 58, dont le mouvement de rotation autour de taxe 58 transmet par l'intermédiaire d'une tige de renvoi 60 une indication de niveau sur un cadran 62.Ce cadran 62 est pourvu dcune aiguille 64 (cf. figure 4) indiquant le taux de remplissage du réservoir, cette aiguille étant entraînée par l'in- termédiaire d'un aimant 66 (cf. figure 2) de manière à éviter toute fuite possible entre le réservoir 10 et l'intérieur du boîtier 32. On remarquera que la transparence du couvercle 36 permet de voir la position de l'aiguille 64 sur le cadran 62. Bien entendu, un cadran supplémentaire est prévu à l'intérieur du véhicule pour transmettre la mesure apparaissant sur le cadran 62. Le corps 26 du collecteur 14 comporte également un dispositif de reprise liquide 68 comportant un tuyau 70 plongeant jusqu'au fond du réservoir 10 pour permettre de prélever le gaz liquéfié et d'alimenter le moteur avec ce gaz liquéfié par lin- termédiaire de la conduite 20. Ce dispositif de reprise liquide 68 sera décrit en détail plus loin. Le corps 26 du collecteur 14 comporte en outre un dispositif de reprise gazeuse 72 comportant un tuyau recourbé 74 débouchant dans le ciel gazeux du réservoir 10, au-dessus du niveau de remplissage 50. Ce tuyau 74 permet de prélever du gaz du ciel gazeux pour faciliter le démarrage du moteur et est relié à la conduite de reprise gazeuse 22. Ce dispositif sera décrit en détail plus loin. On décrira maintenant la bouche de remplissage 16 en référence particulière à la figure 3. La bouche de remplissage 16 comporte un embout généralement cylindrique 76 terminé à une extrémité par une partie évasée 78 pourvue d'une gorge 80. Cette partie 78-est équipée d'un bouchon de fermeture 82 muni d'un joint d'étanchéité 84 apte à coopérer avec une lèvre circulaire intérieure 86. La gorge 80 sert à la fixation d'un pistolet de remplissage pourvu de griffes venant s'agrafer et se verrouiller à l'intérieur de cette gorge en assurant ainsi la solidarisation du pistolet de remplissage avec la bouche de remplissage 16. L'embout 76 est muni intérieurement d'un clapet 88 déplaçable dans ltaxe de l'embout entre un siège d'ouverture 90, constitué par l'extrémité intérieure d'un bouchon 92 vissé dans l'embout 76, et un siège de fermeture 94 vers lequel il est rappelé élastiquement par un ressort 96. Le clapet 88 est représenté en position de fermeture dans sa demi partie supérieure (position 88) et en position d'ouverture dans sa demi partie inférieure (position 88t). L'embout 76 est par ailleurs pourvu d'une tubulure latérale 98 reliée à la conduite de remplissage 18 et débouchant entre les sièges 90 et 94, à proximité du siège 94. Ce montage assure un fonctionnement très fiable et très sûr du clapet permettant son ouverture après branchement du pistolet de remplissage, dès que la pression de remplissage est suffisante pour vaincre la force de rappel du ressort 96, et sa fermeture dès que le pistolet de remplissage a été débranché. Le dispositif de remplissage 44 comporte un alésage 100 pratiqué à travers le corps 26 (cf. figures 5 et 7), larri- vée du gaz liquéfié de remplissage se faisant par l'intermédiaire dtun raccord 102 (cf. figure 4) débouchant à l'intérieur de l'alésage 100 par un passage transversal 104 dont la sortie peut être obturée par un robinet d'arrêt 106 vissé dans l'alésage 100. L'alésage 100 se termine par une partie évasée définissant une chambre 108 limitée par une bague 110 rapportée et vissée sur le corps 26 (cf. figures 5 et 7). Le clapet 46 du dispositif de remplissage 44 est déplaçable à l'intérieur de la chambre 108 entre deux positions de fermeture définies respectivement par un siège d'entrée 112 constitué par une lèvre circulaire et communiquant avec la conduite de remplissage 18, et un siège de sortie 114, constitué par une lèvre circulaire de la bague 110 et communiquant avec le réservoir par des orifices tels 116 répartis en couronne, en passant par une position intermédiaire d'ouverture autorisant le remplissage du réservoir (cf. figure 7). Le clapet 46 est pourvu de joints annulaires 118 et 120 aptes à coopérer respectivement avec les sièges 112 et 114. Le clapet 46 est représenté dans la position intermédiaire d'ouverture dans la partie gauche de la figure 7. Dans cette position d'ouverture, le gaz liquéfié assure librement le remplissage du réservoir en passant par lalésage10O, en contournant le clapet 46 et en passant ensuite par les orifices 116. Le clapet est représenté en position de fermeture du siège de sortie 114 sur la partie droite de la figure 7 (position 46'). Le clapet 46 est solidaire d'un poussoir 122 déplaçable à l'intérieur d'un guide cylindrique 124 formant partie intégrante de la bague 110. Ce poussoir 122 est destiné-à coopérer avec une came 126 solidaire de l'axe horizontal de rotation 128 autour duquel pivote le détecteur de niveau à flotteur 48.Cette came 126 est conformée de telle manière que, lorsque le niveau de gaz liquéfié dans le réservoir est inférieur à la valeur prédéterminée définie par le niveau 50, la came maintienne le clapet 46 en position d'ouverture et que, lorsque le niveau de gaz atteint la valeur prédéterminée définie par le niveau 50, la came autorise aussitôt le rappel du clapet vers le siège de sortie 114 sous l'action de la pression du gaz liquéfié de remplissage, le poussoir occupant alors la position 122 représentée sur la figure 7 et correspondant à la position 46' du clapet. Le clapet 46 est rappelé élastiquement par un ressort 130 vers le siège d'entrée 112 pour obturer celui-ci lorsque le remplissage est terminé et que la pression du gaz liquéfié de remplissage est insuffisante pour s'opposer à la force de rappel du ressort, le poussoir occupant alors la position 122". On comprendra donc que, lorsque le remplissage est terminé, le clapet 46 passe successivement de la position d'ouverture à la position de fermeture du siège de sortie 114 et ensuite à la position de fermeture du siège d'entrée 112. Un orifice 132 d'équilibrage de pression est prévu dans la bague 110. On décrira maintenant le dispositif de reprise liquide 68 en référence à la figure 6. Ce dispositif comporte un alésage 134 traversant le corps 26 et relié à la conduite de reprise liquide 20 par un alésage latéral 136 débouchant dans l'alésage 134 et relié à la conduite 20 par un raccord 138 (cf. figure 4). La reprise liquide peut être obturée par un robinet d'arrêt 140 vissé dans l'alésage 134. En outre, un clapet limiteur de débit 142 sollicité par un ressort 144 est prévu dans une chambre 146 de 1alésage 134 entre le tuyau de reprise liquide 70 et lalé- sage transversal 136. On décrira maintenant le dispositif de reprise gazeuse 72 en référence à la figure 5. Ce dispositif comporte un alésage 148 pratiqué à l'intérieur du corps 26 et relié par un orifice latéral (non représenté) à un raccord 150 (figure 4), lui-même relié à la conduite 22. Cette reprise gazeuse peut être obturée par un robinet d'arrêt 152 (cf. figures 4 et 5). L'alésage 148 communique avec le tuyau 74 de reprise gazeuse par Z'intermédiaire d'un alésage 154 pratiqué à travers la collerette 24 et communiquant d'une part avec ltalésage 148 et autre part avec le tuyau 74. L'étanchéité du raccordement entre les alésages 148 et 154 est assurée par un joint torique d'étanchéité 156. L'appareil de l'invention permet de remplir le réservoir en arrêtant automatiquement le remplissage lorsque le niveau de remplissage a atteint le niveau prédéterminé choisi en fonction de la nature du gaz liquéfié. A cet égard, il convient de noter que la disposition particulière du clapet anti-retour de la bouche de remplissage, en dérivation du flux de gaz liquéfié assure un passage direct de ce flux en évitant les pertes de charge. Ceci permet un remplissage plus rapide qu'avec les matériels existants dans lesquels le flux liquide est obligé de contourner le clapet, produisant ainsi une perte de charge et un ralentissement du remplissage. Une fois le réservoir rempli, appareil de l'invention assure le jaugeage du réservoir et l'alimentation du moteur. Lorsque le moteur est arrêté, et surtout en cas d'intervention mécanique sur le moteur, on pourra fermer les trois robinets du collecteur après avoir préalablement été le couvercle de celuici. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation particulièrement décrit et représenté sur les dessins et on peut imaginer d'autres variantes de réalisation sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Appareil destiné à équiper le réservoir d'alimentation d'un moteur fonctionnant au gaz de pétrole liquéfié, caractérisé en ce qu'il comprend un collecteur prévu pour être monté sur un orifice du réservoir et entre relié d'une part à une bouche de remplissage du réservoir et d'autre part au moteur, ce collecteur comportant un dispositif de remplissage relié par une conduite à la bouche de remplissage et muni deux clapet de fermeture commandé par un détecteur de niveau apte à assurer la fermeture du clapet lorsque le niveau de gaz liquéfié dans le réservoir atteint une valeur prédéterminée, une jauge de niveau, un dispositif de reprise liquide relié par une conduite au moteur et un dispositif de reprise gazeuse relié par une conduite au moteur. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le clapet du dispositif de remplissage est déplaçable entre deux positions de fermeture définies respectivement par un siège d'entrée relié à la conduite de remplissage et un siège de sortie communiquant avec le réservoir en passant par une position intermédiaire d'ouverture autorisant le remplissage du réservoir. 3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le clapet du dispositif de remplissage est solidaire d'un poussoir et que le détecteur de niveau est un flotteur en tramant une came coopérant avec le poussoir de telle manière que lorsque le niveau de gaz liquéfié dans le réservoir est inférieur a la valeur prédéterminée, la came maintienne le clapet en position dtouverture et que lorsque le niveau de gaz atteint la valeur prédéterminée la came autorise aussitôt le rappel du clapet vers le siège de sortie sous l'action de la pression du gaz liquéfié de remplissage. 4. Appareil selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé par le fait que le clapet du dispositif de remplissage est rappelé élastiquement par un ressort vers le siège d'entrée pour obturer ledit siège d'entrée lorsque le remplissage est terminé et que la pression du gaz liquéfié de remplissage est insuffisante pour s'opposer à la force de rappel du ressort. 50 Appareil selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le dispositif de remplissage comporte un robinet d'arrêt. 6. Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le dispositif de reprise liquide comporte un limiteur de débit et un robinet d'arrêts 7. Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le dispositif de reprise gazeuse comporte un robinet dsarrêt. 8. Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la bouche de remplissage comporte un embout muni d(un bouchon de fermeture et d'un clapet déplaçable dans ltaxe de l'embout entre un siège d'ouverture et un siège de fermeture vers lequel il est rappelé par un ressort, et une tubulure latérale reliée au dispositif de remplissage du collecteur, la tubulure latérale débouchant entre le siège de fermeture et le siège d'ouverture, à proximité du siège de fermeture. 9. Réservoir pourvu d'un orifice équipé dtun appareil selon lwune des revendications 1 à 8. 10. Réservoir selon la revendication 9, caractérisé par le fait qu'il est constitué par un réservoir cylindrique placé horizontalement dont l'orifice est situé sur sa surface cylindrique en sorte que le collecteur se trouve dans une position angulaire comprise entre l'horizontale et la verticale.