Brevet FR2532363A2 — publié le 19840302

FR 2532363 A2 19840302 FR 8313650 A 19830824 La présente demande est une addition à la demande de brevet français NO 8015533, déposée le 11 Juillet 1980 par la même Demanderesse. Dans la plupart des systèmes de moteurs diesel, on utilise un filtre à travers lequel le carburant doit s'écouler pour atteindre le moteur. Lorsque le circuit du moteur est soumis à des températures voisines de -180C et moins, il existe une tendance à la formation de cristaux et de particules solides de paraffine dans le carburant diesel. De telles conditions provoquent un engorgement du filtre à carburant. Dans un circuit classique à moteur diesel, une partie seulement du carburant refoulé vers-le moteur est utilisée, et le carburant en excès qui s'écoule du moteur contient un gaz, se présentant sous la forme d'air entrainé, qui est habituellement ventilé du carburant dans le réservoir à carburant lorsque le carburant en excès et l'air qu'il entratne reviennent à ce réservoir. On a essayé de mélanger le carburant chauffé de retour avec le carburant s'écoulant du réservoir pour alimenter le moteur en carburant ayant une température ne permettant pas la formation de particules de paraffine dans le carburant, afin d'éviter l'engorgement du filtre à carburant. Cependant, l'air entrante dans le carburant chauffé de retour pose un problème en raison du fait que le moteur diesel doit recevoir suffisamment de carburant pour fonctionner et que l'air excédentaire présent dans le carburant prive le moteur du carburant nécessaire à son fonctionnement. Divers procédés ont été mis en oeuvre pour tenter de résoudre ces problèmes. Par exemple, du gazole NO 1 est mélangé avec le gazole diesel classique NO 2 pour donner un carburant dans lequel la formation de paraffine par cristallisation ne se produit pas aisément par temps froid. Ce processus de mélange ne s'est pas révélé satisfaisant et il accroît le coût du carburant. L'invention a donc pour objet un appareillage et un circuit de commande de la circulation du carburant dans le circuit d'un moteur diesel, alimentant un moteur diesel en carburant diesel classique à une température appropriée et sans cristallisation de paraffine lorsque le circuit du moteur diesel est exposé à de basses températures. L'invention a également pour objet un appareillage du type décrit ci-dessus, qui alimente également un moteur diesel en carburant à une température appropriée, quelle que soit la température ambiante. L'invention concerne donc un appareillage de commande de la circulation du carburant dans le circuit d'un moteur diesel, qui comprend un moteur diesel équipé d'un dispositif d'injection de carburant recevant un carburant d'un réservoir. Le circuit comprend également un filtre à carburant, des conduits permettant au carburant d'atteindre le dispositif d'injection, et un dispositif de retour destiné à conduire le carburant chauffé inutilisé sortant du moteur diesel. Le carburant chauffé inutilisé entraîne de l'air. L'appareillage de commande de- circulation du carburant comprend un bolier qui est fixé au moteur diesel. Un boîtier de filtre à carburant est fixé au boîtier de l'appareillage de commande avec lequel il est en communication directe par fluide.L'appareillage de commande comprend un dispositif destiné à mélanger le carburant chauffé inutilisé à du carburant s'écoulant du réservoir, tout en empechant l'air entraîné dans le carburant chauffé de se mélanger avec le carburant s'écoulant du réservoir. L'appareillage de commande comporte également une vanne de commande de carburant qui réagit à la chaleur et qui détecte la température du carburant après le passage de ce dernier à travers le filtre à carburant, cette vanne réglant la température du mélange du carburant chauffé inutilisé et du carburant s'écoulant du réservoir, en même temps que ce mélange s'écoule vers le filtre à carburant. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels la figure 1 est une vue schématique d'un moteur diesel et d'un circuit de carburant comportant lgappareil- lage de commande selon l'invention fixé au moteur diesel la figure 2 est une coupe schématique axiale, à échelle très agrandie par rapport à celle de la figure 1 de l'appareil de commande de circulation du carburant diesel selon l'invention dans l'un de ses modes de fonctionnement, en association avec un filtre à carburant diesel ;; la figure 3 est une coupe suivant la ligne 3-3 de la figure 2 la figure 4 est une coupe partielle analogue à celle de la figure 2 et sensiblement à la m8me échelle que celle de la figure 2, montrant l'appareil de commande de carburant selon l'invention dans un autre de ses modes de fonctionnement ; et la figure 5 est une coupe longitudinale partielle à échelle agrandie par rapport à celle de la figure 4, montrant ure partie de l'appareil de commande de carburant diesel et du filtre à carburant selon l'invention, dans un autre mode de fonctionnement. La figure 1 représente un moteur diesel 10 équipé d'une pompe à carburant 12. Un carburant diesel alimente le moteur 10 à partir d'un réservoir 24 de car burant Un bottier ou corps 30 de l'appareil de commande de carburant selon 11 invention est fixé au moteur diesel 10 au moyen d'une patte 32 représentée sur les figures 2 et 4. Un conduit 34 dbalimentation en carburant s'étend du réservoir 24 au corps 30 de commande Le conduit 34 est relié à un-canal d'entrée 36 ménagé dans la partie inférieure du corps 30. Un conduit 38 est relié à un canal 42 de sortie du corps 30 et aboutit à la pompe à carburant 12. Un conduit 52 s'étend de la pompe à carburant 12 jusqu'à un jeu d'anjoRsurs de carburant 56 faisant partie du moteur diesel 10. Un conduit 62 mène des injecteurs 56 de carburant à un canal d'entrée 66 situé à la partie supérieure du corps 30 de commande de carburant. Un conduit 72 de retour de carburant est relié a un canal 76 de sortie menagé dans la partie supérieure du corps 30 et est également relié au réservoir 24 de carburant. Une chambre 80 de commande de carburant est ménagée dans le corps 30 et comporte plusieurs ailettes verticales et espacées 82 de guidage. La chambre 80 de commande de carburant renferme un flotteur 86 à la partie inférieure duquel est fixé un organe 88 d'obturation. Le flotteur 86 peut être déplacé vers le haut et vers le bas à l'intérieur de la chambre 80 et son mouvement est guidé par les ailettes 82. La partie supérieure de la chambre 80 d commande de carburant comporte un élément 89 de butée qui limite la course vers le haut du flotteur 86. L'organe 88 d'obturation se déplace avec le flotteur 86. Il peut etre déplacé par rapport à un canal 90 ménagé dans le corps 30 afin de commander l'écoulement de fluide par ce canal 90. Le corps 30 de commande de carburant comporte une tige filetée 100 située à sa partie inférieure et sur laquelle est vissé et fixé un corps ou bottier 102 de filtre à carburant. Des joints 104 assurent l'étanchéité entre le boitier 102 du filtre à carburant et le bottier 30 de commande. La tige filetée 100 est traversée par un canal 106 qui établit une communication entre le bottier 102 du filtre et le canal de sortie 42. Le bottier 102 renferme un élément filtrant tubulaire 108 qui repose sur un ressort 110 disposé à l'intérieur du bottier 102. Un bouchon 112 est représenté à l'extrémité inférieure du bottier 102 et peut être retiré pour permettre la vidange du bottier 102 du filtre à carburant. Un actionneur 130 sensible à la chaleur, logé dans le canal 42 de sortie, comporte une tige 134 à laquelle une bague 138 est fixée. Un ressort hélicoïdal 139 entoure la tige 134 et porte contre la bague 138. Le ressort 139 porte également contre une partie du corps 30 de commande de carburant, à proximité du canal 94, et tend à éloigner la tige 134 de l'actionneur du canal 94. La pompe 12 à carburant établit une pression négative qui provoque l'écoulement du carburant du réservoir 24 dans le conduit 34 vers le corps 30 de commande de carburant,-comme indiqué par les flèches 140. Le carburant s'écoule dans le canal d'entrée 36 du corps 30, puis descend dans le bottier 102 du filtre à carburant et traverse l'élément filtrant 108, comme indiqué par les flèches 150. Le carburant s'écoule ensuite par le canal 106 et pénètre dans le canal de sortie 42, puis il s'écoule dans le conduit 38, comme illustré par une flèche 146 sur la figure 2, vers la pompe 12 à carburant, puis par le conduit 52 vers les injecteurs 56 de carburant du moteur diesel 10. Une certaine partie du carburant est alors consumée dans le moteur diesel 10. Cependant, ce dernier ne consomme go'une partie du carburant qui l'alimente. L'excédent de carburant s'écoule des injecteurs 56 par le conduit 62 vers le corps 30 de commande de carburant. Le carburant s'écoulant des injecteurs 56 par le conduit 62 est un carburant qui a été chauffé par le moteur diesel 10. L'excédent de carburant chauffé s'écoulant dans le conduit 62 vers le corps 30 de commande, comme indiqué par des flèches 170, entraîne de l'air et peut-être d'autres gaz. Cet excédent de carburant chauffé et l'air qu'il entratne s'écoulent du conduit 62 dans la chambre 80 de commande de carburant. Pendant le fonctionnement normal du moteur diesel 10, le mélange de carburant chauffé et d'air entraîné remplit la chambre 80 de commande, comme illustré sur les figures 2 et 4. La densité du mélange d'excédent de carburant chauffé et d'air entraîné dans la chambre 80 de commande varie avec le fonctionnement du moteur diesel. Le flotteur 86 est dans sa position la plus basse à l'intérieur de la chambre 80 de commande de carburant, comme illustré sur la figure 2, lorsque la densité du mélange d'excédent de carburant chauffé et d'air entraîné dans la chambre 80 est faible Une faible densité du mélange indique que ce mélange contient de l'air en excès. Lorsque le flotteur 86 est dans sa position la plus basse comme représenté sur la figure 2, l'élément 88 d'obturation ferme le canal 90 et la totalité- de l'excédent de carburant chauffé et d'air entraîné, pénétrant dans la chambre 80 de commande, s'écoule de cette chambre 80 par le canal 76 et pénètre dans le conduit 72, puis s'écoule du corps 30 de commande de carburant par le conduit 72, comme illustré par une flèche 180 sur la figure 2. L'excédent de carburant et d'air s'écoule ensuite par le conduit 72 vers le réservoir 24 de carburant. L'air est séparé du carburant à l'intérieur du réservoir 24 et il peut s'échapper de ce dernier. Lorsque le mélange de carburant chauffé et d'air contenu dans la chambre 80 de commande présente une densité suffisante, indiquant que l'air contenu dans le mélange n'est pas excessif, le flotteur 86 s'élève à l'intérieur de la chambre 80, comme illustré sur la figure 4. A ce moment, l'élément 88 d'obturation est soulevé du canal 90 et le carburant chauffé peut s'écouler par ce canal 90 pour pénétrer dans le canal 92, puis passer, par le canal 94, dans le canal 36 d'entrée, comme illustré sur la figure 4. Ainsi, le carburant chauffé se mélange, dans le canal d'entrée 36, avec le carburant s'écoulant dans ce canal 36 et provenant du réservoir 24 de carburant par le conduit 34,- comme illustré sur la figure 4. Le mélange de. carburant chauffé et de carburant provenant du réservoir 24 est évidemment à une température supérieure à celle du carburant s'écoulant du réservoir 24. Le mélange de carburant présente une température telle que des particules de paraffine ne peuvent pas se former dans ce mélange, de telles particules risquant autrement d'engorger l'élément filtrant 108. Le mélange de carburant s'écoule à travers cet élément filtrant 108, puis par le canal 106 et par le canal 42 de sortie. Le carburant s'-écoule ensuite par le conduit 38, comme indiqué par une flèche 200 sur la figure 4, vers la pompe 12 à carburant, puis vers les injecteurs 56 de carburant. Lorsque le carburant s'écoule dans le canal 42 de sortie, il entre en contact avec l'actionneur 130 sensible à la chaleur. Si la température du carburant atteint une valeur prédéterminée, la tige 134 de l'actionneur 130 est déplacée vers l'intérieur du canal 94 qu'elle ferme, comme illustré sur la figure 5. Il convient de noter que, lorsque la tige 134 de l'actionneur pénètre dans le canal 94 elle avance à l'intérieur de ce canal 94 sur une distance qui dépend de la température du carburant s'écoulant dans le canal 4.2 de sortie. La tige 134 de lwactionneur n'entre pas en contact avec une butée en limitant la course. Par conséquent, aucun moyen empêchant un dépassement de course 'est nécessaire à llaction- neur 130 sensible à la chaleur. Lorsque la tige de l'actionneur se trouve à l'intérieur du canal 94, empochant tout écoulement de fluide dans ce dernier, le carburant chauffé ne peut s'écouler dans le canal 36 d'entrée et il ne peut donc se mélanger avec le carburant provenant du réservoir 24 et entrant dans le canal 36. Par conséquent, dans ces conditions, la totalité du carburant s'écoulant à travers l'élément filtrant 108 est un carburant qui provient directement du réservoir 24. Dans ces conditions, la tota lité du carburant-chauffé et de l'air entraîné, pénétrant dans la chambre 80 de commande, doit s'écouler de cette chambre 80 par le conduit 72 vers le réservoir 24 dali- mentation en carburant. Comme indiqué précédemment, l'air s 'écoulant vers le réservoir 24 de carburant par le conduit 72 peut s'échapper du réservoir 24. Par conséquent, la totalité du carburant s'écoulant du réservoir 24 d'alimentation par le conduit 34 est sensiblement débar rassée d'air. Comme représenté et décrit, leactionneur 130 sensible à la chaleur est placé dans une position lui permettant de détecter la température du carburant après que ce dernier a traversé l'élément filtrant 108. L'actionneur 130 sensible à la chaleur commande l'écoulement du carburant chauffé, sortant de la chambre 80 de commande, pour qu'il se mélange avec le carburant s'écoulant du réservoir 24. L'actionneur 130 sensible à la chaleur assure donc que le carburant s'écoulant à travers l'élément filtrant 108 présente une température suffisante pour empecher toute cristallisation de paraffine dans ce carburant. La température du carburant s'écoulant vers l'élément filtrant 108 ne permet donc pas un engorgement de ce dernier. Il apparait donc que l'appareil et le circuit de commande de carburant selon l'invention constituent un moyen par lequel un dispositif de dimension relativement petite, fixé à un moteur diesel, permet à ce dernier d'utiliser un carburant diesel classique par temps froid. L'invention permet dgalement de régler la température du carburant s'écoulant vers le moteur diesel. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au circuit de carburant de moteur diesel décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Circuit de moteur diesel, dans lequel un moteur diesel (10) est alimenté en carburant provenant d'un réservoir (24) d'alimentation et consomme une partie du carburant, circuit dans lequel un mélange d'excédent de carburant chauffé et d'air entraîné s'écoule du moteur diesel, et caractérisé en ce qu'il comporte un corps (30) de commande de carburant diesel conçu pour être fixé au moteur diesel et présentant un canal (36) d'entrée de carburant destiné à recevoir du carburant du réservoir d'alimentation, un canal (42) de sortie de carburant destiné à diriger le carburant du corps vers le moteur diesel, un corps (102) de filtre à carburant diesel fixé de manière amovible au corps de commande de carburant et supporté par ce corps de commande, ce dernier formant une chambre (80) de commande de carburant diesel et le corps du filtre à carburant formant une chambre de filtre à carburant qui renferme un élément (108) de filtration du carburant, le coups de commande de carburant formant un canal destiné à diriger le carburant du canal d'entrée de ce corps vers l'intérieur de la chambre du corps du filtre à carburant, le corps de commande du carburant formant également un canal destiné à diriger le carburant provenant de la chambre du corps du filtre à carburant vers le canal de sortie de carburant du corps de commande du carburant, ce corps de commande du carburant formant en outre un canal (90) de liaison entre la chambre de commande de carburant et le canal d'entrée du corps de commande du carburant, ce dernier corps présentant des canaux destinés à diriger un mélange d'excédent de carburant chauffé et d'air entraîné, provenant du moteur diesel, vers l'intérieur de la chambre de commande de carburant, et à diriger l'air vers le réservoir d'alimentation en carburant, et un élément (88)- d'obturation, commandé par flottaison et situé à l'intérieur de la chambre de commande de carburant, commandant l'écoulement du carburant chauffé de cette chambre de commande de carburant par le canal de liaison et vers le canal d'entrée de carburant. 2. Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une valve (130) sensible à la chaleur, disposée à l'intérieur du corps de commande du carburant afin de détecter la température du carburant s 'écoulant par le canal de sortie du corps, cette valve commandant l'écoulement du carburant de la chambre de commande par le canal de liaison vers le canal d'entrée de carburant du corps de commande du carburant. 3. Circuit selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comporte une valve (130) sensible à la chaleur, disposée à l'intérieur du canal de sortie de carburant du corps de commande du carburant et commandant l'écoulement du carburant à l'intérieur du canal de liaison entre la chambre de commande du carburant et le canal d'entrée de carburant du corps de commande du carburant. 4. Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément d'obturation commandé par flottaison comprend un flotteur (86) et un obturateur (88), le flotteur étant sensible à la densité du mélange de l'excédent de carburant et d'air entraîné dans la chambre de commande de carburant et s'élevant et descendant à l'intérieur de cette chambre en déplaçant l'obturateur en fonction de la densité du mélange d'excédent de carburant chauffé et d'air entraîné contenu dans la chambre de commande du carburant.