Brevet FR2499628A1 — publié le 19820813

La présente invention concerne les dispositifs de sécurité pour les moteurs à explosion ou les moteurs thermiques en général, externes au moteur proprement dit. Les dispositifs connus pour améliorer la sécurité des reservoirs de carburant des moteurs thermiques utilisent un sac souple hermétiquement clos contenant le carburant et placé dans une structure rigide servant de support. L'aspiration du carburant par le moteur se traduit par l'écrasement du sac sous la pression atmosphérique. On empêche ainsi la formation d'un mélange détonnant air-vapeur de carburant. Ce dispositif est coûteux et il est difficile de trouver un matériau souple pouvant garder pendant lonotemps ses caractéristiques au contact du carburant. Dans un autre dispositif le carburant consommé est remplacé par un gaz inerte, comprimé dans une bouteille munie d'un détendeur. Le dispositif est coûteux et nécessite la recharge ou le remplacement de la bouteille de gaz. I1 n'assure pas le balayage de l'air se trouvant audessus du carburant dans le cas d'un remplissage partiel du réservoir. Le dispositif, suivant l'invention permet au moindre coût et sans aucune contrainte pour l'usager, d'améliorer la sécurité des moteurs thermiques en empêchant la formation dans le réservoir de carburant d'un mélange air-vapeur de carburant susceptible d'exploser en cas d'accident, d'incendie, ou pour les véhicules militaires, sous l'impact d'un projectile. Le dispositif objet de l'invention est constitué par un tube de faible diamètre reliant le collecteur d'échappement au sommet du réservoir de carburant hermétiquement clos par ailleurs. On entend ici par collecteur d'echappement l'ensemble des tubes, pots de détente, pots d'échappement et conduits divers qui collectent les gaz d'échappement du moteur pour les amener à l'extérieur. Dans une des réalisations montée sur un véhicule automobile un tube métallique de quatre millimètres de diamètre intérieur est soudé à dix centimetres de l'extrémité extérieure du collecteur d'échappement. Ce tube est relié par une partie souple à un autre tube métallique de même diamètre et de cinquante centimètres de longueur constituant un condenseur destiné à éliminer la vapeur d'eau contenue dans les gaz d'échappement. La partie souple du conduit permet d'absorber les deplacemeiqts du collecteur d'échappement qui en général est suspendu d'une manière élastique. Le condenseur, la partie souple, et le tube soudé présentent une pente suffisante pour que l'eau condensée retourne au collecteur d'échappement. Le tube formant condenseur est placé dans un endroit bien ventilé. Sa surface extérieure doit être suffisante pour evacuer les calories de condensation et refroidir les gaz à la température ambiante. L'extrémité superieure du condenseur aboutit dans une boite cylindrique de diamètre intérieur dix millimètres garnie d'une toile métallique très fine ou d'un tampon métallique formant filtre pour empêcher le passage d'impuretés solides et eventuellement arrêter la propagation d'une flamme du collecteur d'échappement vers le réservoir de carburant. Le couvercle de cette boite peut être démonte pour vérifier l'état du filtre et eventuellement le changer. Dans une autre réalisation le condenseur et le filtre sont réunis dans une même pièce, munie extérieurement d'ailettes de refroidissement, un tampon de fils métalliques servant à la fois de filtre et d'ailettes intérieures. La sortie du filtre est reliée au réservoir de carburant par un tube métallique ou plastique de faible diametre. La longueur de ce tube et sa disposition peuvent être quelconques. I1 peut donc être dissimulé par exemple dans les montants de la carrosserie. En cas de remplissage partiel du réservoir ou a la suite d'un arrêt de longue durée il faut evacuer l'air se trouvant au-dessus du carburant pour le remplacer par des gaz inertes. Cette fonction de balayage peut être obtenue par un choix judicieux de l'emplacement de la prise soudée sur le collecteur d'échappement, de la longueur et du diamètre du tube de liaison. En effet, pendant les périodes où le moteur tourne à haut régime la pression des gaz d'échappement est élevee, une certaine quantite de gaz arrive dans le réservoir, le flux s'arrête quand la pression dans le réservoir équilibre la pression existant à l'entrée de la prise. Quand le regime du moteur baisse, la pression à la prise diminue et le flux s'inverse dans le tube de liaison. Un mélange air-gaz ressort du réservoir A chaque changement du regime du moteur on a donc un balayage de l'air contenu dans le réservoir. La vitesse de ce balayage dépend de la variation de pression a la prise, de la longueur et du diamètre du tube de liaison, du volume à balayer et du rapport entre ce volume et le volume intérieur du tube de liaison. Un balayage très rapide, avec des débits de gaz importants rend plus difficile le refroidissement du gaz et la condensation de la vapeur d'eau est peut-être la cause d'une perte de carburant par entrainement de vapeur. Dans la réalisation préférée le débit de gaz est de l'ordre de 500 cm3 par minute. I1 faut environ 30 minutes pour assurer un balayage complet, les pertes de carburant par entrainement de vapeur sont inférieures au millième de la consommation normale du moteur. La quantité d'eau amenée dans le réservoir par un tel système est trop faible pour être mesurée, bien inférieure, en tous cas, aux quantités normalement tolérées dans les carburants. Dans une autre réalisation le balayage est assure par un deuxieme tube de faible diametre, fixé en partie haute du réservoir, éloigné du point d'arrivée des gaz d'échappement. L'autre extrémité de ce deuxième tube aboutit à l'air libre, la circulation des gaz s'effectuant toujours dans le même sens. Dans une autre réalisation ce deuxième tube aboutit à l'aspiration du moteur. Les vapeurs de carburant sont brûlées par le moteur evitant toute perte et diminuant la pollution. Le dispositif,objet de l'invention, peut être utilise pour ameliorer la sécurité des véhicules automobiles, des avions, des navires, des véhicules militaires ainsi que dans les systèmes utilisant un moteur thermique et un réservoir de carburant. REVENDICATIONS 1. Dispositif de sécurité pour les reservoirs de carburant des moteurs thermiques permettant de remplacer par des gaz inertes l'air surmontant le carburant dans le réservoir, caractérisé par le fait qu'il comporte un tube de faible diamètre reliant le collecteur d'échappement à un point haut du réservoir de carburant. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'un système permettant le refroidissement des gaz et la condensation de la vapeur d'eau contenue dans ces gaz est placé entre ce tube et le collecteur d'échappement. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que ce système condenseur comporte une pente telle que l'eau condensée puisse retourner au collecteur d'échappement. 4. Dispositif selon la revendication 1, caracterise par le fait que le tube de liaison est muni d'un filtre pour arrêter les particules solides et pour empêcher toute propagation éventuelle d'une flamme. 5. Dispositifselon les revendications 3 et 4, caractérisé par le fait que le systeme condenseur et le filtre peuvent être réunis dans un même ensemble. 6. Dispositif selon la revendication 1, caractérise par le fait que la longueur, le diamètre du tube de liaison ainsi que l'emplacement de la prise de gaz d'échappement sont choisis de façon à assurer un balayage de l'air surmontant le carburant en cas de remplissage partiel du réservoir ou apres un arrêt prolonge. 7. Dispositif selon les revendications 1 et 6, caractérisé par le fait que la fonction de balayage peut être effectuee au moyen d'un deuxième tube reliant la partie haute du réservoir a l'air libre. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé par le fait que ce deuxième tube peut aboutir à l'aspiration du moteur.