Brevet FR2465086A1 — publié le 19810320

465S0865 La présente invention est relative à un procédé et à un dispositif pour défiger un carburant liquide. On sait que certains carburants liquides, et notamment certaines huiles lourdes utilisées à ce titre, tendent à figer lorsque la température ambiante descend en-dessous d'un seuil minimal fréquemment atteint en hiver. Ainsi, par exemple, le gazole utilisé comme carburant des moteurs Diesel fige à une température de l'ordre de -4 à -50C, la paraffine dont il est riche formant un dépôt à cette température compte tenu de sa concentration. Lors du fonctionnement du moteur, ce dépôt s'accumule. dans l'élé- ment filtrant protégeant la pompe d'injection, jusqu'à colmater cet élément filtrant et porter atteinte à la bonne marche du moteur. Pour remédier à cet inconvénient, on a proposé d'en éviter la formation en ajoutant au gazole du pétrole, mais cette solution n'est effi- cace que si le pétrole est ajouté dans une proportion dépassant 40 %, et cette solution paraît peu rationnelle. On a également proposé de réchauffer le gazole dans le réservoir o plonge la pipe d'aspiration de la pompe d'injection, à proximité immédiate de l'entrée de cette pipe; cette solution est peu satisfaisante dans la mesure o le montage d'un élément chauffant à l'intérieur du réservoir présente de grandes difficultés d'abord d'introduction, puis de positionnement correct par rapport à la pipe d'admission du moins lorsque l'on désire équiper un réservoir existant. D'autre part, si elle aboutit à la dissolution du dépôt dans le réservoir, cette.solution n'emppêche pas celles-ci de se reformer en ligne,'c'est- à-dire entre le réservoir et le filtre de la pompe d'injection, et par conséquent de colmater celui-ci, étant donné la distance séparant généralement le réservoir de la pompe d'injection. e Le but de la présente invention est de proposer un procédé et un dispo- sitif pour défiger les carburants liquides, remédiant à ces inconvénients. A cet effet, l'invention propose de chauffer le carburant du circuit immédiatement en amont de l'élément filtrant, compte tenu du sens de parcours du circuit par le carburant. Ainsi, le dépôt éventuellement formé dans le réservoir se dis- sout immédiatement en amont de la zone o il deviendrait gênant, sa présence en ligne ne l'étant pas. De plus, cette disposition permet d'introduire dans la pompe d'injec- tion, puis d'injecter dans le moteur, un carburant réchauffé qui brûle avec un rendement nettement supérieur et une économie de carburant. Enfin, un mode de mise en oeuvre préféré de l'invention prévoit de recycler vers le réservoir une part du carburant ainsi réchauffé, ce qui amène un réchauffement du carburant du réservoir et permet d'éviter purement et simple- ment la formation du dépôt après une courte phase de mise en route. Le procédé selon l'invention, pour défiger un carburant liquide dans un circuit comportant un élément filtrant, est caractérisé en ce que l'on chauffe le carburant dans le circuit immédiatement en amont de l'élément filtrant. Le dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé est quant à lui caractérisé en ce qu'il comporte un élément chauffant incorporé au circuit immé- diatement en amont de l'élément filtrant. L'invention sera mieux comprise si l'on se réfère à la description ci- dessous, relative à un mode de mise en oeuvre non limitatif, ainsi qu'au dessin annexé qui fait partie intégrante de la description. La figure unique illustre schématiquement le circuit d'alimentation en gazole d'un moteur Diesel équipé selon l'invention. On a désigné par 1 un réservoir de gazole 2, à l'intérieur duquel plon- ge une pipe 3 reliée par un conduit tubulaire 4 à l'admission d'une pompe d'in - jection 5 dont le refoulement est relié par une conduite 6 à l'admission d'une buse d'injection 7. Sous l'action de la pompe 5, lors du fonctionnement du moteur, le gazole parcourt le circuit ainsi défini dans un sens indiqué par des flèches, allant de la pipe 3 vers la pompe 5 dans la canalisation 4 et de la pompe 5 vers la buse d'injection 7 dans la canalisation 6. Immédiatement en amont compte tenu de ce sens de parcours, c'est-à-dire à sa liaison avec la canalisation 4, la pompe d'injection 5 est munie d'un élé- ment filtrant 8 apte à interdire le passage vers la pompe 5 et la buse 7 de par- ticules solides éventuellement chariées par le gazole. Ces éléments sont connus en eux-mêmes et ne constituent qu'un exemple de circuit susceptible de mettre en oeuvre l'invention. Par temps froid, c'est-à-dire lorsque la température est inférieure par exemple à -4 ou -50C, ces chiffres pouvant varier en fonction de la qualité de gazole utilisé, il se forme dans le réservoir 1 un dépôt de paraffine qui, aspiré par la pipe 3, parcourt le circuit 4 et, dans l'art antérieur, vient s'immobiliser dans le filtre 8 qu' il colmate rapidement. Cet inconvénient est évité selon l'invention par chauffage du gazole, dans le circuit 4,immédiatement en amont de l'élément filtrant 8 compte tenu du sens de parcours indiqué par les flèches, lorsque les conditions de température ambiantes risquentde provoquer la formation du dépôt dans le gazole à l'in- térieur du réservoir 1 et le long du circuit 4; ainsi, le dépôt formé dans le réservoir 1 ou le circuit 4 se dissout immédiatement avant son entrée dans l'élément filtrant 8 puis la pompe d'injection 5, sans risque qu' il se reforme avant son arrivée dans la buse d'injection 7, compte tenu de la faible longueur de la canalisation 6 qui place cette buse d'injection 7 à proximité immédiate de la pompe d'injection 5, et du fait que cette canalisa- tion 6 comme la buse d'injection 7 bénéficie généralement de la chaleur dégagée par la pompe d'injection. A cet effet, on place autour du circuit 4,ou l'on intercale entre celui- ci et l'élément filtrant 8, dans l'un et l'autre cas à proximité immédiate et en amont de celui-ci, un élément chauffant 9 en contact d'échange thermique avec le gazole en fin de parcours de la conduite 4, indirectement à travers la paroi de cette conduite ou directement. L'élément chauffant 9 peut être de toute nature; lorsque l'on équipe selon l'invention le circuit d'alimentation du moteur d'un véhicule, comme dans l'exemple illustré, il est toutefois de préférence constitué par une résistance électrique chauffante alimentée en électricité par un circuit 11 fermé sur les bornes de la batterie 10 du véhicule. De préférence, le fonctionnement de l'élément chauffant 9 est piloté, de façon automatique, par des sondes de température judicieusement disposées. Ainsi, dans l'exemple illustré, une première sonde de température 12 plonge dans le gazole 2 à l'intérieur du réservoir 1, dans lequel elle est in- troduite par un orifice spécialement aménagé à cet effet ou par l'orifice 13 de remplissage du réservoir comme il est illustré; cette sonde 12, de tout type connu en soi, provoque le fonctionnement de l'élément chauffant 9 lorsque la tem- pérature du gazole à l'intérieur du réservoir tombe en-dessous d'un seuil pré- déterminé supérieur à la température à laquelle le dépôt commencent à se former, et par exemple de l'ordre de + 50C, et interrompt le fonctionnement de l'élément 9 dés que la température excède ce seuil; on notera que la sonde de température 12bpourra également être remplacée par une sonde de rôle analogue, placée de façon judicieuse à l'extérieur du réservoir 1 pour mesurer la tempé- rature ambiante. Dans l'exemple illustré o l'élément chauffant 9 est constitué par une résistance électrique, la sonde de température 12 est propre à fermer un contact 14 placé en série dans le circuit 11 lorsque la température tombe en-dessous du seuil prédéterminé, et à ouvrir ce contact lorsque la température du lequel elle baigne excède ce seuil. Par mesure de sécurité, pour éviter un chauffage du gazole au-delà d'une température qui provoquerait sa vaporisation, il est en outre prévu une deuxié- me sonde de température 15, intercalée entre la zone d'action de l'élément chauf- fant 9 sur le gazole et l'entrée de l'élément filtrant 8 pour autoriser le fonc- tionnement de l'élément chauffant 9 tant qu'il communique au gazole une température inférieure à un seuil maximal prédéterminé, et interrompre ce fonctionnement dés que la température du gazole à sa sortie de la zone d'action de l'élément chauffant 9 excède ce seuil prédéterminé; à cet effet, dans l'exemple illustré, la sonde de température 15 ouvre un contact 16 placé en série dans le circuit 11 lorsque la température du gazole à sa sortie de la zone d'inflence de l'élé- ment chauffant 9 excède le seuil prédéterminé, et ferme ce contact 16 lorsqu'elle est exposée à une température inférieure à ce seuil prédéterminé. Dans l'exemple illustré, ce seuil est par exemple de l'ordre de 63 à 730C, ces chiffres pouvant naturellement varier notamment en fonction de la qua- lité du gazole, ou plus généralement du carburant liquide, véhiculé par le cir- cuit équipé selon l'invention, et de la dilatation admissible vers l'aval. A titre de sécurité, on a également prévu dans l'exemple illustré un contact 17 placé dans le circuit 11 en série avec les contacts 14 et 16 et sus- ceptible d'être actionné manuellement dans le sens de la fermeture ou de l'ou- verture du circuit 11; lorsque l'on équipe selon l'invention le circuit d'ali- mentation du moteur d'un véhicule, ce contact 17 est avantageusementcommandé par la clef de contact placé-au tableau de bord du véhicule, pour se fermer lors- que l'on désire mettre en route le moteur et s'ouvrir lorsque l'on désire arrêter celui-ci; lorsque le moteur entraîne une génératrice électrique telle qu'un alternateur 18, on peut prévoir en parallèle avec le contact 17 un deuxième con- tact 19 se fermant lorsque l'alternateur 18 délivre un courant électrique et s'ouvrant dans le cas contraire. l'éléentanotametsu Ainsi, la possibilité de fonctionnement de l'élémcnt/9 notamment sous l'action de la sonde de température 12 est limitée aux périodes de fonctionnement du moteur. Naturellement, les éléments aptes à piloter le fonctionnement de l'élé- ment chauffant 9 qui ont été décrits ne constituent qu'un exemple non limitatif adapté plus particulièrement au cas o l'on équipe selon l'invention le moteur d'un véhicule, et l'Homme de l'Art pourrait prévoir la suppression de tout ou partie de ces éléments, ou leur remplacement par d'autres éléments jugés mieux adaptés dans chaque cas particulierd'équipement à réaliser, sans sortir pour autant du cadre de l'invention. On notera que, fréquemment et notamment dans l'exemple illustré, l'ac- tion de l'élément chauffant 9 n'est pas limitée à la zone du circuit parcouru par le gazole, ou plus généralement le carburant liquide, située immédiatement en amont de l'élément filtrant 8. Notamment, dans l'exemple illustré, o il est prévu au niveau du filtre 8 un conduit de dérivation 20 ramenant au réservoir 1 du gazole en excès de celui qui est acheminé vers la buse d'injection 7 par la conduite 6, le fonctionnement de l'élément chauffant 9 se traduit par un réchauffement progressif du gazole à l'intérieur du réservoir 1, puisque la conduite 20 ramène vers celui-ci du gazole réchauffé; ce réchauf- fage du gazole à l'intérieur du réservoir ralentit ou supprime la formation du d é p ô t; il est naturellement préférable dans ce cas de disposer d'une sonde de température 12 placée à l'intérieur du réservoir 1, plutôt qu'à l'extérieur de celui-ci, de façon à agir sur l'élément 9 en fonction de la température du gazole à l'intérieur du réservoir 1, et non de la température ambiante à laquelle elle devient ainsi progressivement supérieure, au fur et à mesure du fonctionne- ment de l'élément 9. De façon générale, lorsqu'on désire équiper selon l'invention un circuit de carburant liquide ne comportant pas de retour de ce carburant de l'aval de la zone à munir d'un élément chauffant tel que 9 vers l'amont de cette zone, il peut être avantageux de prévoir un tel retour; dans ce cas, dans les conditions de température appropriées, l'élément chauffant 9 joue son rôle défigeur lorsque la circulation du carburant liquide reprend après une interruption, pour dissoudre le dépôt éventuellement formées pendant cette interruption; simultanément, il réchauffe progressivement le carburant à l'intérieur du réservoir, pour inter- dire la formation de dépôt; la sonde de température 12 interrompt son fonc- tionnement lorsque la température du carburant dans le réservoir excède le seuil minimal prédéterminé, pour l'autoriser à nouveau si cette température retombe en- dessous de ce seuil minimal. Outre l'efficacité de l'équipement selon l'invention, notamment liée au fait qu'il provoque la dilution du dépôt immédiatement en amont de l'élé- ment qu'il serait susceptible de colmater, on notera sa grande simplicité de montage sur un circuit existant, puisqu'on peut prévoir l'élément chauffant 9 sous une forme facile à intercaler entre l'extrémité aval de la conduite 4 et l'entrée de l'élément filtrant 8, si l'on se réfère à l'exemple illustré, ou à placer autour de cette extrémité avalîd conduite 4, et que la pose des sondes de température n'implique pas de perçage, notamment au niveau du réservoir. De plus, un témoin lumineux de jour et de nuit permet au conducteur d'être averti du risque de verglas, étant déclenché par des températures exté- rieures au véhicule de O à + 30C.. La sonde 12 bis étant alors utilisé à cet effet. REVENDICATIONS 1) Procédé pour défiger un carburant liquide dans un circuit comportant un élément filtrant, caractérisé en ce que l'on chauffe le carburant dans le cir- cuit immédiatement en amont de l'élément filtrant. 2) Procédé selon la revendication 1, le circuit comportant un réservoir de carburant en amont de l'élément filtrant, caractérisé en ce que l'on provoque le retour d'une partie du carburant réchauffé vers le réservoir. 3) Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, carac- térisé en ce que l'on chauffe le carburant à une température inférieure à la tem- pérature de vaporisation de celui-ci. 4) Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un élément chauffant incorporé au circuit immédiatement en amont de l'élément filtrant. ) Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte une sonde de température du carburant en amont de l'élément chauffants et des moyens pour piloter l'élément chauffant en fonction de la température au niveau de la sonde, pour provoquer le fonctionnement de cet élément lorsque cette tem- pérature devient inférieure à une température minimale prédéterminée. 6) Dispositif selon la revendication 5, le circuit comportant un réser- voir de carburant en amont de l'élément chauffant, caractérisé en ce que la dite sonde de température est placée à l'intérieur du réservoir ou à la température ambiante extérieure 7) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caracté- risé en ce qu'il comporte une sonde de température du carburant immédiatement en aval de l'élément chauffant, et des moyens pour piloter l'élément chauffant en fonction de la température au niveau de cette sonde, de façon à interrompre le. chauffage quand cette température excède une température maximale prédéterminée. 8) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caracté- risé en ce qu'il comporte des moyens témoignant de la circulation du carburant dans le circuit et pilotant le fonctionnement de l'élément chauffant de façon à autoriser ce fonctionnement lorsqu'il y a circulation de carburant et l'empêcher lorsqu'il y a interruption de cette circulation. 9) Dispositif selon la revendication 8, le circuit étantl3circuit d'ali- mentation d'un moteur entraînant un alternateur électrique, caractérisé en ce que les moyens pour témoigner de la circulation de carburant comportent des moyens témoignant du fonctionnement du dit alternateur. 10) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 9, le cir- cuit comportant un réservoir en amont de l'élément filtrant, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de liaison entre une zone située en aval de l'élément chauffant et le réservoir, pour provoquer le retour vers celui-ci d'une partie du carburant chauffé.