Brevet FR2461113A1 — publié le 19810130

L'invention se rapporte à un circuit de commande de la circulation du carburant d'un moteur diesel. Dans la plupart des systèmes à moteur diesel, il existe un dispositif de filtration par lequel le carburant doit passer pour atteindre le moteur. Lorsque ce moteur est exposé à des températures voisines de -180C ou même inférieures, il risque de se former des cristaux de glace et un empoissage du carburant. Il peut en résulter le colmatage du dispositif de filtration du carburant. Un autre problème soulevé par les moteurs diesel classiques réside dans le fait qu'une certaine partie du carburant pompé dans le moteur n'est pas utilisée et que le carburant en excès qui revient du moteur contient une petite quantité de gaz qui est en général évacuée du carburant dans le réservoir de ce dernier lorsque l'excès de carburant y retourne. Divers procédés ont été utilisés pour tenter de surmonter ces problèmes. Par exemple, le mazout traditionnel utilisé en carburant diesel est mélangé avec un autre type de mazout de manière que le carburant résultant coule mieux par temps froid, bien que néanmoins d'autres caractéristiques du carburant soient moins avantageuses. Cette façon de procéder n'est pas satisfaisante et élève le prix du carburant. Des échangeurs de chaleur ont été utilisés pour chauffer le carburant diesel. Toutefois, ces dispositifs sont incapables d'apporter de la chaleur au carburant jusqu'à ce qu'un intervalle de temps important se soit écoulé et donc à la mise en marche le filtre à carburant risque d'être colmaté. Un autre système qui a été utilisé comprend un réservoir à carburant contenant une zone de mélange dans laquelle une soupape sensible à la chaleur règle la circulation du carburant dans la zone de mélange. Un système de ce type exige un réservoir spécial à carburant. L'invention a donc pour objet une soupape et un circuit de commande qui envoient le carburant au moteur diesel à une bonne température lorsque ce moteur est exposé à pratiquement toute température extérieure qui peut être basse ou élevée. L'invention se rapporte donc à un appareillage de commande de la circulation du carburant destiné à un système comprenant un moteur diesel, un réservoir de carburant, un conduit d'alimentation du moteur en quantité excédentaire de carburant et un circuit de retour par lequel passe le carburant qui n'est pas utilisé par le moteur. Le dispositif de commande de la circulation comprend une soupape de commande de la circulation du carburant qui est sensible à la chaleur et qui règle le mélange du carburant qui revient du moteur avec du carburant qui arrive du réservoir. Le dispositif de commande comprend également une soupape d'évacuation de l'air qui arrive du moteur avec le carburant non utilisé. Donc, l'air est empêché de retourner dans le moteur avec le mélange de carburant. L'invention va être décrite plus en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemple nullement limitatif et sur lequel: la figure 1 est un schéma représentant une soupape et un circuit de commande de circulation du carburant combinés avec un moteur diesel; et la figure 2 est une coupe transversale à échelle très agrandie de la soupape de commande de la circulation du carburant diesel selon l'invention. La figure 1 représente un moteur diesel 10 équipé d'une pompe à carburant 12 et d'un filtre à carburant 18. Le carburant envoyé au moteur 10 provient d'un réservoir 24. Un conduit d'arrivée 28 relie le réservoir 24 à une soupape mélangeuse 30 conforme à l'invention. Le conduit d'arrivée 28 débouche dans un passage d'admission 34 de la soupape mélangeuse 30. Un conduit 38 d'alimentation en carburant est raccordé à un passage 42 de sortie de la soupape mélangeuse 30 et aboutit à un filtre 18. Un conduit 46 relie le filtre 18 à la pompe à carburant 12 et un conduit 52 relie cette pompe 12 à un groupe d'injecteurs 56 du moteur 10. Un conduit 62 mène des injecteurs 56 à un passage 66 d'admission de la soupape mélangeuse 30. Un conduit de retour 72 est raccordé à un passage 76 de sortie de la soupape mélangeuse 30 ainsi qu'au réservoir 24. Un passage principal 80 réalisé dans la soupape mélangeuse 30, entre le passage d'admission 34 et le passage de sortie 42, communique avec ces deux passages. Un dispositif d'actionnement 84, qui est sensible à la chaleur et qui est monté à l'intérieur du passage principal 80, comprend une capsule 84a et une tige 84b. Le dispositif 84 est de préférence du type dans lequel la tige 84b pénètre à l'intérieur de la capsule 84a dans laquelle se trouve une certaine quantité de substance sensible à la chaleur et pouvant se contracter et se dilater. Cette substance sensible à la chaleur et se trouvant à l'intérieur de la capsule 84a augmente suffisamment de volume lorsqu'elle est exposée à des températures supérieures à une valeur donnée prédéterminée. Cette dilatation provoque un mouvement relatif entre la capsule 84a et la tige 84b. Cette tige 84b représentée est filetée de manière à pouvoir être montée de façon réglable sur une cloison 88 de la soupape mélangeuse 30 et la position de la capsule 84a par rapport au passage de liaison 96 est réglable par vissage ou dévissage de la tige 84b. Un ressort 90 qui entoure la capsule 84a prend appui contre cette dernière ainsi que contre un joint annulaire 92 qui est placé dans un passage auxiliaire 94. Ce dernier communique avec le passage de liaison 96. Ce dernier comporte un siège de soupape 98 situé dans un orifice 99. Ce dernier communique avec une chambre 100 qui, de son côté, communique avec le passage d'admission 66 et le passage de sortie 76. Un flotteur 104 disposé dans la chambre 100 comporte un obturateur 106 qui se trouve au moins partielle- ment à l'intérieur de l'orifice 99. En fonctionnement, la pompe à carburant 12 crée une dépression qui a pour effet de faire circuler le carburant du réservoir 24 par le conduit d'alimentation 28 pour le faire pénétrer dans le passage principal 80 de la soupape mélangeuse 30 dans laquelle il arrive par le passage d'admission 34. Le carburant passe ensuite. dans le passage principal 80 et sort de la soupape mélangeuse 30 par le passage 42. Le carburant passe ensuite par le conduit d'alimentation 38, traverse le filtre 18 et pénètre par le conduit 46 dans la pompe 12 qui le refoule par le conduit 52 sur les injecteurs 56 du moteur diesel 10. Une certaine partie du carburant provoque la combustion à l'intérieur du moteur 10 et une certaine partie de ce carburant retourne des injecteurs 56 par le conduit 62 vers la soupape mélangeuse 30 et dans le passage d'admission 66 de cette dernière. De l'air se trouve dans le carburant en excès qui revient du moteur diesel. Le carburant et l'air passent ensuite par le conduit 62 pour pénétrer dans la chambre 100. Ce carburant a été chauffé par le moteur diesel 10. Il est important que l'air qui revient du moteur ne puisse y retourner. L'obturateur 106 du flotteur 104 s'applique contre le siège de soupape 98 et obture l'orifice 99 jusqu'à ce qu'un volume suffisant de carburant se trouve dans la chambre 100 pour que le flotteur 104 monte dans cette dernière. Donc, l'air provenant du moteur 10 par le conduit 62 ne peut pas pénétrer dans le passage de liaison 96. L'air sort de la chambre 100 par le passage 76, puis se dirige sur le réservoir 24 par le conduit de retour de carburant 72. L'air est ensuite évacué du réservoir 24 par tout évent convenable non représenté. Lorsque le flotteur 104 flotte dans le carburant à l'intérieur de la chambre 100 de la manière représentée sur la figure 2, l'obturateur 106 est écarté du siège de soupape 98. En conséquence, le carburant chauffé coule de la chambre par l'orifice 99, puis par le passage de liaison 96 et pénètre dans le passage principal 80. Ce carburant chauffé se mélange avec celui qui arrive dans le passage principal 80 du réservoir 24. Ainsi, lorsque le moteur diesel 10 est mis en marche, le carburant 'qu'il chauffe est mélangé avec celui qui arrive du réservoir 24. En conséquence, le carburant se dirigeant à travers le filtre 18 sur le moteur 10 est à une température suffisamment élevée pour que ce filtre ne puisse pas se colmater. Ce mélange se poursuit jusqu'à ce que la température du carburant dans lequel baigne le dispositif d'actionnement 84 sensible à la chaleur atteigne une température prédéterminée. A ce moment, la capsule 84a s'écarte de la tige 84b et se rapproche du passage de liaison 96. Ainsi, le volume du carburant se dirigeant de la chambre 100 dans le passage principal 80 diminue progressivement et la proportion du carburant arrivant du réservoir 24 dans le passage principal 80 augmente progressivement. Lorsque la température du carburant dans lequel baigne l'organe d'actionnement 84 sensible à la chaleur monte à une valeur supérieure prédéterminée, la capsule 84a atteint une position dans laquelle elle obture le passage de liaison 96 et plus aucun carburant ne peut provenir de la chambre 100 dans le passage principal 80. Donc, dans ces conditions, la totalité du carburant s'écoulant dans le passage principal 80 et se dirigeant sur le filtre 18 et dans le moteur 10 provient directement du réservoir 24. Lorsque les températures auxquelles le dispositif d'actionnement 84 sensible à la chaleur est exposé descendent à une valeur prédéterminée, la substance sensible à la chaleur et qui se trouve à l'intérieur de la capsule 84a diminue de volume et le ressort 90 repousse la capsule 84a vers la cloison 88. Ainsi, le passage de liaison 96 est partiellement ou totalement ouvert à la circulation du carburant et permet à ce dernier d'arriver dans le passage principal 80, le carburant chauffé se mélangeant ainsi à nouveau avec celui qui arrive du réservoir 24. Ainsi, la soupape et le circuit de commande du carburant conformes à l'invention délivrent du carburant qui est à une température suffisante pour éviter l'empoissage et le colmatage du filtre 18. Par ailleurs, la soupape de commande de l'invention limite efficacement la température du carburant dirigé sur le moteur diesel et interdit le reflux d'air vers le moteur. REVENDICATIONS 1. Appareillage de commande de la circulation dans un circuit de carburant de moteur diesel, comprenant une alimentation en carburant (24), un moteur diesel (10) qui utilise une partie du carburant dirigé sur lui et provenant de l'alimentation, une partie du carburant dirigé sur le moteur n'étant pas utilisée par ce dernier et refluant sous forme d'excès, de l'air provenant aussi du moteur avec le carburant en excès, le circuit du carburant comprenant des conduits par lesquels le carburant circule entre l'alimenta- tion et le moteur, appareillage caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif (30) de commande de la circulation du carburant qui comprend une enveloppe (88) dans laquelle sont réalisés des passages de circulation du carburant (80, 66), le carburant arrivant dans ces passages en provenant de l'alimentation (24) et du moteur diesel (10), des soupapes (84, 104) étant montées dans lesdits passages de manière à régler le mélange du carburant se dirigeant sur le dispositif de commande de la circulation (30) et provenant de l'alimentation (24) avec le carburant en excès non utilisé et se dirigeant du moteur diesel sur ledit dispositif de commande, le mélange de ce carburant étant dirigé du dispositif de commande de la circulation vers le moteur diesel. 2. Appareillage selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites soupapes comprennent une soupape (84) sensible à la chaleur. 3. Appareillage selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites soupapes comprennent une soupape à flotteur (104). 4. Appareillage selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites soupapes comprennent une soupape sensible à la chaleur (84) ainsi qu'une soupape à flotteur (104). 5. Appareillage selon la revendication_ 2, caractérisé en ce que la soupape sensible à la chaleur comprend un organe de commande (84) sensible à la chaleur et comportant une tige (84b) et une capsule rigide (84a) de matière se dilatant à la chaleur, la tige étant fixée à l'enveloppe et la capsule étant déplaçable par rapport à la tige, la soupape sensible à la chaleur étant destinée à régler la circulation du carburant dans lesdits passages. 6. Appareillage selon la revendication 2, caractérisé en ce que la soupape sensible à la chaleur comprend un mécanisme de mélange du carburant en excès arrivant du moteur diesel avec le carburant arrivant de l'alimentation en fonction de la température du mélange de carburant. 7. Appareillage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'enveloppe comprend un premier passage (34) mettant en communication l'alimentation en carburant (24) et le moteur diesel (10) et par lequel le carburant se dirige de l'alimentation vers le moteur, un second passage (66) mettant en communication le moteur diesel et l'alimentation et par lequel le carburant en excès et l'air provenant du moteur diesel se dirigent sur l'alimentation, ainsi qu'un passage de liaison (96) disposé entre le premier passage (34) et le second (66) et dans lequel le carburant circule du second passage vers le premier, le second passage comprenant une chambre (100) dans laquelle se trouve un flotteur (104) qui supporte un obturateur (106) et qui est mobile de manière à fermer et à ouvrir le passage de liaison en fonction de sa position à l'intérieur de ladite chambre. 8. Appareillage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'enveloppe comprend un premier passage (34, 80) mettant en communication l'alimentation (24) et le moteur diesel (10) et dans lequel le carburant circule de l'alimentation vers le moteur, un second passage (66) faisant communiquer le moteur diesel et l'alimentation et dans lequel le carburant en excès et l'air provenant du moteur se dirigent vers l'alimentation, ainsi qu'un passagede liaison (96) disposé entre le premier passage et le second et dans lequel le carburant circule du second passage vers le premier, lesdites soupapes réglant la circulation du carburant dans ce passage de liaison. 9. Appareillage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'enveloppe comprend un premier passage (34, 80) faisant communiquer l'alimentation (24) et le moteur (10) et dans lequel le carburant circule de cette alimentation vers ce moteur, un second passage (66) mettant en communication le moteur et l'alimentation et par lequel le carburant en excès et l'air provenant du moteur se dirigent vers l'alimentation, ainsi qu'un passage de liaison (96) disposé entre le premier passage et le second et dans lequel le carburant circule du second passage vers le premier, lesdites soupapes comprenant une soupape à flotteur (104) ainsi qu'une soupape sensible à la chaleur (84) qui règlent la circulation du carburant dans le passage de liaison (96). 10. Appareillage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'enveloppe comprend un premier passage (34, 80) mettant en communication l'alimentation (24) et le moteur diesel (10) et dans lequel le carburant circule de la source vers le moteur, un second passage (62) mettant en communication un moteur diesel et l'alimentation et dans lequel l'excès de carburant et l'air provenant du moteur se dirigent vers cette alimentation, ainsi qu'un passage de liaison (96) situé entre le premier passage et le second et dans lequel le carburant circule du second passage vers le premier, lesdites soupapes comprenant une soupape à flotteur (104) disposée dans le second passage et comprenant un obturateur de soupape (106) destiné à commander la circulation du carburant dans le passage de liaison (96) entre le second passage (62) et le premier (34). 11. Appareillage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'enveloppe est traversée par un premier passage (34, 80) ainsi que par un second (62) et comporte un passage de liaison (96) qui relie le premier passage au second, le circuit du carburant comprenant un premier conduit (28) qui relie l'alimentation (24) au premier passage (34), un second conduit (38) qui relie le premier passage (34) au moteur diesel (10), un troisième conduit (62) qui relie le moteur diesel au second passage (66) et un quatrième conduit (72) qui relie le second passage à l'alimentation, une soupape sensible à la chaleur (84) étant montée dans le premier passage (34) de l'enveloppe et agissant sur le passage de liaison (96) de manière à régler la circulation du carburant du second passage (66) vers le premier (34) en fonction de la température du carburant se trouvant dans le premier passage (34, 80). 12. Appareillage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'enveloppe comprend un premier passage (34, 80) qui la traverse ainsi qu'un second passage (66) qui la traverse également, ainsi qu'un passage de liaison (96) qui relie les premier et second passages, le circuit du carburant comprenant un premier conduit (28) qui relie l'alimentation (24) au premier passage (34), un second conduit (38) qui relie le premier passage au moteur diesel (10), un troisième conduit (62) qui relie le moteur diesel au second passage (66) et un quatrième conduit (72) qui relie le second passage à l'alimentation (24), une soupape à flotteur (104, 106) étant disposée dans le second passage et destinée à régler la circulation du carburant dans le passage de liaison (96) du second passage (66) vers le premier (34, 80) en fonction de la quantité de carburant se trouvant dans le second passage et en fonction de la position de la soupape à flotteur (104, 106) dans le second passage (66), cette soupape à flotteur n'autorisant ainsi que le carburant à passer par le passage de liaison et empêchant la circulation d'air du second passage vers le premier par le passage de liaison.