Brevet FR2474691A1 — publié le 19810731

Dispositif de mesure de consommation pour moteur à combustion interne La présente invention, due à la collaboration de MM. COCHARD Pierre, BRILLXD Jean-Pierre et SALVE Robert, a pour objet un dispositif de mesure de consommation pour moteur à combustion interne. Elle vise plus précisément un dispositif destiné à être disposé dans une armoire de mesure et permettant d'effectuer des mesures précises et fidèles des débits consommés, ce dispositif pouvant fonctionner avec des éprouvettes de mesure et/ou un appareil de mesure instantané du débit massique de carburant fourni au moteur, par exemple un appareil du type "flo-tron", qui sera désigné ici et dans ce qui suit par ltexpression '2flo- tron", ou bien avec tout appareil de mesure de débit massique ou volumique approprié. Dans les armoires de consommation connues jusqu'à présent, on mettait en oeuvre deux méthodes, l'une utilisant des bouteilles ou récipients gradués et l'autre le flo-tron. Les mesures effectuées par ces méthodes ne donnent pas entièrement satisfaction du fait que d'une part on obtient une très mauvaise fidélité de mesure se traduisant par une forte dispersion pour un mdme point, la précision absolue de la mesure étant en outre impossible à déterminer, et que d'outre part ces méthodes ne peuvent être appliquées sur les moteurs à injection0 Par ailleurs, on ne connait actuellement aucune armoire susceptible de fonctionner de façon correcte avec un débitmètre flo-tron, ceci étant dfl en particulier à la formation de vapeurs perturbatrices de la mesure. La présente invention vise à obvier aux inconvénients précités en fournissant un dispositif permettant de mesurer un débit sous pression constante dont l'excédent est recyclé, dégazé et refroidi. Le dispo3i+.if de mesure de consommation pour moteurs à combustion internez selon l'invention, est caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens permettant de mettre le combustible en circulation-permanente et sous pression dans le circuit dla- limentation, une capacité montée sur ce circuit et dans laquelle puisent le combustible lesdits moyens de circulation, un circuit retour destiné à renvoyer le surplus de combustible à la capacité, et un dispositif régulateur de pression monté sur ce circuit retour afin de maintenir constante la pression dans le système. Le dispositif de mesure selon l'invention est en outre remarquable par les points suivants - la capacité est montée sur le circuit d'alimentation-en aval et en dessous des éprouvettes de consommation, et ce afin de permettre le dégazage par une de ces dernières ; - les moyens de circulation sont avantageusement constitués par une pompe à injection - on a également prévu un dispositif refroidisseur du type échangeur tubulaire, dans lequel passent les canalisations du circuit d'alimentation des densimètres, du dispositif de me sure instantané du débit massiqne du carburant fourni mo teur, dit "flo-tron1,, et de retour du moteur0 On obtient ainsi dans l'armoire une circulation permanente de combustible à fort débit et sous pression sans qu'il se forme de vapeur d'essence grâce à l'action réfrigérante du dispositif refroidisseur, un éventuel tampon pouvant être évacué du circuit d'alimentation dans un très court laps de temps gracie au maintien du fort débit, D'autres avantages et caractéristiques du dispositif de mesure selon l'invention apparattront à la lecture de la description non limitative suivante d'une forme de réalisation particulière, en référence au dessin annexé dans lequel t - la figure 1 est un schéma du dispositif de mesure selon l'invention - la figure 2 est un schéma d'application du dispositif de la figure 1 à la mesure de la consommation de combustible dans un moteur à injection ; et - la figure 3 est un schéma d'application du dispositif de la figure 1 à la mesure de la consommation de combustible dans un moteur alimenté par carburateur. Sous les éprouvettes tubulaires de consommation 11, 12 d'un circuit d'alimentation d'un moteur à combustion interne, est montée une capacité 8 dans laquelle puise une pompe 6, par exemple du type à injection. En aval de cette pompe 6 est monté un filtre 20o Le circuit d'alimentation (flèches f1) alimenté par la pompe 6 traverse un dispositif refroidisseur du type échangeur tubulaire 13 avant d'être raccordé à un moteur à combustion interne, qui peut être soit alimenté par injection (fig. 2), soit alimenté par carburateur C (fige 3)0 Dans chaque cas d'application du dispositif, un circuit retour est prévu et branché soit en aval du dispositif d'injection (le régulateur de pression R propre au moteur étant disposé en aval de la rampe dtinjection I et commandé par la dépression du collecteur d'admission) et du manomètre de contrôle M1 dans l'agencement à injection de la figure 2, soit en dérivation du manomètre de contrôle M2 dans l'agencement à carburateur C de la figure 30 Sur ce circuit matérialisé par les flèches f2, est monté avant la capacité 8 un régulateur de pression 10 destiné à maintenir constante la pression de combustible dans le système afin d'éviter une variation de l'alimentation du moteur soit entre la période de mesure de consommation et le fonctionnement normal, soit entre le début et la fin d'une consommation0 La disposition des éprouvettes tubulaires de consommation audessus de la capacité 8 permet le dégazage du combustible, dû à la détente dans le régulateur de pression 10, immédiatement par l'éprouvette 11, tandis que le fait que ces éprouvettes soient de section constante évite une différence de niveau entre la dite éprouvette 12 et celle 11 servant à la mesure du débit, par exemple au moyen de cellules photo-électriques.En outre, comme ces éprouvettes 11, 12 sont directement reliées par un coude 22, l'équilibrage desdits niveaux s'en trouve favorisé, Sur le dispositif de mesure selon l'invention, peut être également branché un appareil de mesure instantané du débit massique ou volumique, par exemple le flo-tron 1, avantageusement disposé en amont des éprouvettes 11-12 ce qui favorise non seulement le dégazage normal du flo-tron en amont de ce dernier, ce qui donne un signal flo-tron exempt de perturbations dues aux éventuelles bulles de gaz, mais aussi un dégazage en aval dudit flo-tron 1 par l'éprouvette 12, ce qui diminue la présence de tampons de vapeur dans la canalisation d'alimentation qui fausserait éventuellement la mesure du débit massique ou volumique instantané. En outre, cette disposition permet de régler avec une grande précision la pression de sortie du flo-tron en utilisant la hauteur de combustible dans les éprouvettes 11, 12. À cet effet, on a prévu à hauteur de combustible choisie des restrictions de section 16 sur ces dernières, de façon à obtenir une faible variation de volume pour une forte variation de niveau, donc de pression, ce qui se traduit par un débit flo-tron plus constant. La forme de réalisation préférée de l'invention prévoit de monter le flo-tron 1 juste sous les éprouvettes 11, 12 et la capacité 8 de façon à obtenir un trajet le plus vertical et le plus court possible entre la sortie flo-tron et les éprouvettes 11, 12. Le flo-tron 1 est de façon connue associé à sa pompe de gavage 2 de façon à définir un circuit flo-tron matérialisé par les flèches f3 sur le dessina Sur ce circuit sont montés respectivement en aval de la pompe de gavage 2 et du flo-tron 1 les détendeurs 18, 9. Il est à noter que la position du flo-tron 1 en amont des éprouvettes 11, 12 interdit la mesure de consommation en série et simultanément avec ces deux appareils. Ceci ne présente pas d'inconvénients car, après étalonnage dynamique des éprouvettes, on peut à diverses reprises en passant d'un appareil à l'autre effectuer des mesures sur un débit fixe non interrompu. En outre, le llo-tron donnera à volonté en permanence la mesure de la consommation, le contrôle pouvant etre effectué au moyen d'une mesure par les éprouvettes. Lorsque le flo-tron ne sera pas sollicité, il est avantageux que la pompe de gavage soit en permanence en fonctionnement, car elle permet de compenser les pertes de charges dans le circuit d'alimentation des éprouvettes (filtre 20, électrovanne 4, etc.) et de donner un remplissage plus rapide des éprouvettes 11, 12o Dans le cas où certaines armoires ne seraient pas équipées de flo-tron, il serait souhaitable et même nécessaire d'adjoindre aux éprouvettes une pompe de gavage, qui peut dtre une simple pompe à injection qui serait by-passée et qui comporterait un régulateur de pression aval (en réalisant le même circuit qu'avec la pompe de gavage factuelle), Pour des raisons de sécurité, il est utile que la pompe de gavage et la pompe d'alimentation du moteur soient coupées lorsque le moteur est arrêté (la commande étant faite par l'allumage). Le système comporte de façon connue des dégazeurs 3, 5, une électrovanne de sécurité 4, une électrovanne de commande de la mesure de consommation par les éprouvettes 11 et 12 et des densimètres 16, la température du combustible contenue dans ces derniers devant & re voisine de la température dudit combustible liquide dans les éprouvettes, ceci étant obtenu grâce à l'échangeur tubulaire 13. L'électrovanne 7 commandée par les cellules agit sur 11 écoulement dans le système. L'invention n'est nullement limitée à la forme de réalisation décrite ci-dessus, dont elle englobe toutes les modifications et variantes issues du même principe de base. C'est ainsi que dans le cas d'application au moteur à carburateur, on peut prévoir un rhéostat réglable sur la pompe d'injection 8 afin d'é- viter les surpressions possibles au niveau du pointeau de carburateur dans le cas de pertes de charges trop fortes sur le circuit retour existant. RETNI)ICATIONS 1. Dispositif de mesure de consommation pour moteurs à combustion interne, destiné à être incorporé dans une armoire de consommation du type fonctionnant avec des éprouvettes de mesure de la consommation et un appareil de mesure instantanée du débit massique ou tout autre appareil de mesure de débit massique ou volumique, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens permettant de mettre le combustible en circulation permanente et sous pression dans le circuit d'alimentation, une capacité montée sur ce circuit et dans laquelle puisent le combustible lesdits moyens de circulation, un circuit retour destiné à renvoyer le surplus de combustible à la capacité, et un dispositif régulateur de pression monté sur ce circuit retour afin de maintenir constante la pression dans le système. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la capacité est montée sur le circuit d'alimentation en aval et en dessous des éprouvettes de consommation, et ce afin de permettre le dégazage par une de ces dernières. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens de circulation sont avantageusement constitués par une pompe à injection. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'est prévu un dispositif refroidisseur du type échangeur tubulaire, dans lequel passent les canalisations du circuit d'alimentation des densimètres, du dispositif de mesure instantané du débit massique du carburant fourni au moteur, dit "flo-tron", et de retour du moteur.