Brevet FR2539355A1 — publié le 19840720

Réservoir Dour stocker les carburants d'alimentation d'un moteur à combustion interne utilisant du carburant liquide et du carburant Razeux, notamment lqéi la présente invention concerne un réservoir agencé pour stocker les carburants d'alimentation d'un moteur à combustion interne apte à utiliser aussi bien du carburant liquide, tel que de l'essence, que du carburant gazeux, no- tamment liquéfié, tel que du GPL. Pour les moteurs ainsi agencés, il est prévu, jusqu'à présent deux circuits indépendants d'alimentation en car- burants, l'un étant affecté à l'alimentation en carburant liquide et l'autre à l'alimentation en carburant gazeux li- quéfié C'est le cas entre autres pour-les véhicules auto- mobiles dits "à bicarburation"l qui conservent le circuit d'alimentation en essence monté d'origine par le construe- teur et qui reçoivent en supplément un équipement d'alimen- tation en carburant gazeux En particulier, ces véhicules reçoivent un second réservoir pour le carburant gazeux li- quéfié qui, faute de place, est installé, pour les automo- biles particulières,, dans le coffre à bagage. Un tel agencement est certes encombrant et très con- traignant puisque le volume libre du coffre est considéra- blement réduit. En outre, cet agencement confère au véhicule une auto- nomie de fonctionnement avec le carburant liquide qui est sensiblement égale à l'autonomie qu'il possède en fonction- nant avec le carburant gazeux, alors que, dans les condî- tions économiques actuelles qui justifient la mise en place de l'installation supplémentaire d'alimentation en carbu- rant gazeux, c'est ce carburant gazeux qui constitue le carburant principal, le carburant liquide n'étant utilisé qu'à titre auxiliaire,' par exemple en cas de panne de carburant gazeux pour rallier un point d'alimentation en carburant gazeux Il existe donc une disproportion entre l'équipement du véhicule et les conditions économiques- d'emploi des deux types de carburant. L'invention a donc essentiellement pour but de remé- dier à ces inconvénients en proposant un nouveau réservoir agencé pour 'stocker les deux types de carburant en un em, placement unique et tenant compte des critères économiques d'utilisation de ces carburants, tout en étant d'une réali- sation simple et en respectant les normes de sécurité. A ces fins, le réservoir conformé à l'invention com- prend: une première enceinte fermée ou enceinte intérieure cons- tituant un réservoir intérieur agencé pour contenir le carburant gazeux liquéfié, une seconde enceinte fermée ou enceinte extérieure entou- rant ladite première enceinte et définissant avec celle- ci un réservoir périphérique ou réservoir extérieur agen- cé pour contenir le carburant liquide, un conduit de remplissage du réservoir intérieur qui est intérieur et coaxial à un conduit de remplissage du ré- servoir extérieur, et un embout de remplissage raccordé à l'extrémité libre commune des deux conduits de remplissage et agencé pour autoriser le remplissage sélectif de l'un ou l'autre ré- servoir. De préférence, l'embout de remplissage comprend une zone centrale raccordée à l'extrémité libre du conduit de remplissage intérieur et munie d'un organe d'obturation étanche pour le carburant gazeux et comprend une zone péri- phérique, entourant ladite zone centrale, raccordée à l'ex- trémité libre du conduit de remplissage extérieur et munie d'orifices pour le passage du carburant liquide. Avantageusement, des cerclages d'entretoisement sont disposés entre les enceintes intérieure et extérieure du ré- servoir et entre les conduits intérieur et extérieur, ces cerclages possédant au moins un passage transversal traversant. Dans un mode de réalisation préféré, les enceintes sont cylindriques de révolution et coaxiales avec des ex- trémités arrondies sensiblement en forme de calotte sphéri- que. Il est intéressant que l'enceinte extérieure soit équipée d'un tube plongeur de soutirage du carburant liqui- de qui est logé à l'intérieur de l'un des cerclages d'en- tretoisement. D'une façon classique, le réservoir intérieur est muni d'une polyvanne qui, d'une façon souhaitable, s'étend jus- qu'à l'extérieur de l'enceinte extérieure; avantageuse- ment dans ce cas, le conduit intérieur pénètre dans le ré- servoir extérieur et il s'étend dans celui-ci jusqu'à la polyvanne ou jusqu'à proximité de celle-ci. De préférence, le volume du réservoir extérieur est inférieur au volume du réservoir intérieur. Grâce aux dispositions qui viennent d'être évoquées, le réservoir conforme à l'invention permet de regrouper les deux types de carburant, liquide et gazeux, dans un même emplacement; cela est particulièrement bénéfique dans le cas d'un véhicule automobile puisque le nouveau réservoir peut être installé 9 en totalité ou partiellement, sous le véhicule, sensiblement dans la zone occupée par le réser- voir à carburant liquide normalement monté par le construc- teur, en libérant d'autant le coffre à bagage. En outre, les volumes respectifs des deux réservoirs sont établis en fonction des taux d'utilisation respectifs des deux carburants; le volume de carburant liquide est ramené à une valeur suffisante pour l'emploi envisagé en tant que carburant auxiliaire, ce qui, d'une part, contri- bue à libérer de la place disponible et, d'autre part, contribue à accrottre la sécurité en diminuant les quanti- tés de matières inflammables embarquées dans le véhicule. Le réservoir intérieur destiné au carburant gazeux liquéfié doit être construit conformément aux normes de sécurité en vigueur pour ce type de matériel, et il peut même, si besoin en est, être d'un type déjà existant. De plus, la présence de l'enceinte extérieure, conve- nablement entretoisée et maintenue par rapport à l'enceinte intérieure, contribue à accroître la sécurité en cas de choc puisque le carburant gazeux est protégé par une double paroi. On peut même réaliser l'enceinte extérieure en une tôle relativement épaisse; une telle enceinte, de par son épaisseur autant que par sa forme (par exemple cylindrique de révolution), procurera, pour le carburant liquide, une protection bien supérieure à celle conférée par un réser- voir habituel, d'autant plus que les cerclages d'entretoi- sement joueront le r 3 le d'antiflot minimisant les mouve- ments inertiels du carburant liquide. Par ailleurs, les dispositions adoptées pour l'embout de remplissage évitent de multiplier les points de remplis- sage tout en écartant les risques d'interversion des pro- duits de remplissage. On pourra également noter que l'agencement particulier de l'embout de remplissage ne permet pas de soutirer faci-. lement du carburant liquide puisque le siphonage du réser- voir extérieur est rendu très difficile, voire impossible. On remarquera également que cet agencement-contribue à une protection isotherme du carburant gazeux liquéfié; on obtient donc une température du gaz liquéfié relativement stabilisée qui diminue les problèmes posés par les démarra- ges à froid De plus, les gains de poids enregistrés avec un réservoir conforme à l'invention permettent une diminu- tion significative de la consommation unitaire du véhicule ainsi équipé. Enfin, les coets de fabrication, d'installation et d'entretien d'un tel réservoir sont bien moindres que ceux entraînés par l'utilisation de deux réservoirs distincts O L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation préféré, donné uniquement à titre d'exemple illustratif, sans aucun caractère limitatif; dans cette description, on se réfère aux dessine annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue de c 8 té, avec coupe axiale par- tielle, d'un réservoir agencé conformément à l'invention; la figure 2 est une vue en coupe transversale selon la ligne II-II de la figure 1; et la figure 3 est une vue de c 8 té, en coupe partielle, d'une partie du réservoir agencée conformément à l'inven- tion. En se référant tout d'abord aux figures 1 et 2, le ré- servoir conforme à l'invention comprend une première en- ceinte fermée 1 ou enceinte intérieure (représentée en vue extérieure sur la figure 1), constituant un premier réser- voir destiné à du carburant gazeux liquéfié tel que par exemple du GPL, et une seconde enceinte fermée 2 ou encein- te extérieure (représentée en coupe axiale sur la figure 1) entourant complètement l'enceinte intérieure 1, avec un in- tervalle entre ces deux enceintes de manière à constituer un second réservoir 3, périphérique, destiné à du carburant liquide tel que par exemple de l'essence. Compte tenu de la pression exercée par le carburant gazeux liquéfié, l'enceinte intérieure 1 doit être consti- tuée conformément aux normes de sécurité relatives aux ré- servoirs de gaz, avec une épaisseur de 3 à 5 mm selon sa capacités et elle peut du reste être d'un type connu, dis- ponible dans le commerce. Par contre, du fait que le carburant liquide destiné à remplir le réservoir 3 est à la pression atmosphérique, l'enceinte 2 peut être constituée de façon plus simple et plus classique, en t 8 le de moindre épaisseur Elle peut par exemple être réalisée par soudure de deux demicoquilles en tôle emboutie. L'enceinte extérieure 2 possède des parois sensible- ment homothétiques parallèles à celles de l'enceinte inté- rieure 1 Des cales d'extrémité 4 et des cerclages 5 2539355, assurent un entretoisement convenable des deux enceintes et constituent des barrières antiflot minimisant les mouve- ments inertiels du carburant liquide - Avantageusement, les enceintes 1 et 2 sont sensible- ment cylindriques de révolution avec des parois d'extrémité en forme de calotte sphérique. L'enceinte intérieure 1 est équipée de tous les dispo- sitifs requis pour les réservoirs de gaz sous pression, dispositifs (commande de remplissage avec son flotteur 6, détection de niveau avec son flotteur 7, tube 8 de reprise liquide, tube 9 de reprise gazeuse, etc) qui sont regrou- pés dans un bloc polyvanne unique 10 o Comme représenté à la figure 2, le bloc polyvanne 10 est accessible de l'exté- rieur Son bossage support 10 a traverse donc les enceintes 1 et 2 sur lesquelles il est soudé, L'enceinte extérieure 2, quant à elle, est équipée de tous les auxiliaires nécessaires pour un réservoir de car- burant liquide: cloche 11 de concentration des dégagements gazeux, tube d'expansion 12, tube plongeur 13 de reprise liquide, flotteur de limitation de remplissage, éventuelle- ment jauge de niveau (non représentée) Avantageusement, le tube plongeur 13 est logé au sein d'un des eerclages d'entretoisement antiflot 5 Bien entendu, les cerclages 5 sont agencés pour laisser circuler le liquide (orifices 14). Les cales d'extrémité 4 peuvent recevoir l'articulation de pivotement d'une jauge de niveau rotative 4 g. Pour le remplissage des deux réservoirs 1 et 3, deux conduits sont prévus: un conduit 15 pour le carburant ga- zeux liquéfié est raccordé à la polyvanne 10 et un conduit 16 pour le carburant liquide est raccordé à l'enceinte ex- térieure 2 Comme représenté aux figures 2 et 3 le conduit. est logé coaxialement à l'intérieur du conduit 16, de sorte qu'au-delà du raccordement du conduit 16 avec l'en- ceinte extérieure 2, le conduit 15 s'étend dans le réser- voir 3 jusqu'à la polyvanne 10 o Des anneaux de centrage 2539355 i ajourés 15 a assurent la parfaite concentricité des conduits et 160 A l'autre extrémité des conduits 15, 16, il est prévu un embout de remplissage 17 muni de son bouchon 18 L'em- bout de remplissage comprend un organe central constitué sous forme d'une valve obturatrice 19 maintenue en appui élastique (ressort 20) contre un siège interposé entre un orifice central de remplissage 21 et un orifice arrière 22 communiquant avec la chambre 23 de la valve 19 et raccordé avec le conduit intérieur 15. Le conduit 15 supporte un flotteur annulaire 15 k, re- posant sur une bague fixe solidaire du conduit, assurant l'arrêt de remplissage du réservoir 3 au niveau optimum choisi. L'organe central de l'embout de remplissage est entou- ré par une chambre annulaire 24 raccordée vers l'arrière avec le conduit extérieur 16 et débouchant vers l'extérieur, à l'avant, par des orifices 25. Le remplissage en carburant gazeux, notamment liqué- fié, s'effectue en mettant en place sur l'embout 17, après retrait du bouchon 18, un pistolet de remplissage coopérant de façon étanche avec l'orifice 21 et muni d'un doigt axial mobile repoussant la valve 19 e. Le remplissage en carburant liquide s'effectue en met- tant en place sur l'embout 179 après retrait du bouchon 18, un adaptateur tubulaire apte à recevoir un pistolet de rem- plissage de type habituel, le carburant liquide s'écoulant dans le conduit 16 par l'intermédiaire des orifices 25 et de la chambre annulaire 24. Un tel agencement permet donc le remplissage de l'un ou l'autre des réservoirs 1 ou 3 en un emplacement unique, et sans risque d'interversion des carburants. Un réservoir tel que celui qui vient d' etre décrit se présente donc sous une forme suffisamment compacte pour pouvoir équiper un véhicule automobile, et notamment une voiture particulière, en lieu et place de l'installation pour le seul carburant liquide normalement montée d'origine par le constructeur le réservoir peut donc être monté, en totalité ou partiellement, sous le véhicule comme un réser- voir ordinaire et libérer le coffre à bagage de tout élé- ment encombrant L'embout de remplissage mixte 17 peut 9 tre installé à la place de l'embout habituel pour carburant li- quide seul. On notera également que, pour éviter une déformation du réservoir, les sangles extérieures réglementaires de fi- xation du réservoir (non représentées) sont disposées au droit des cerclages d'entretoisement antiflot 5. Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés; elle en embrasse, au con- traire, toutes les variantes. 9 ' REVENDICATIONS 1 Réservoir pour stocker les carburants d'talimenta- tion d'un moteur à combustion interne agencé pour utiliser aussi bien du carburant liquide que du carburant gazeux, notamment liquéfié, notamment pour véhicule automobile, ca- ractérisé en ce qu'il comprend: une première enceinte fermée ou enceinte intérieure ( 1) constituant un réservoir intérieur agencé pour contenir le carburant gazeux liquéfié, une seconde enceinte fermée ou enceinte extérieure ( 2) entourant ladite première enceinte et définissant avec celle-ci un réservoir périphérique ou réservoir extérieur ( 3) agencé pour contenir le carburant liquide, un conduit ( 15) de remplissage du réservoir intérieur qui est intérieur et coaxial à un conduit ( 16) de remplissage du réservoir extérieur,. et un embout de remplissage ( 17) raccordé à l'extrémité libre commune des deux conduits de remplissage et agencé pour autoriser le remplissage sélectif de l'un ou l'autre réservoir. 2 Réservoir selon la-revendication 1 caractérisé en ce que l'embout de remplissage ( 17) comprend une zone cen- trale raccordée à l'extrémité libre du conduit de remplis- sage intérieur ( 15) et munie d'un organe ( 19) d'obturation étanche pour le carburant gazeux et comprend une zone péri- phérique, entourant ladite zone centrale, raccordée à l'ex- trémité libre du conduit de remplissage extérieur et munie d'orifices ( 25) pour le passage du carburant liquide" 3 Réservoir selon la revendication 1 ou 2, caraeté- risé en ce que des cerclages deentretoisement ( 5, 15 a) sont disposes entre les enceintes intérieure et extérieure du réservoir et entre lesconduits intérieur et extérieur, ces cerclages possédant au moins un passage transversal traver- sant ( 14). 4 Réservoir selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 3, caractérisé en ce que les enceintes ( 1, 2) 2539355 1- sont cylindriques de révolution et coaxiales avec des ex- trémités arrondies sensiblement en forme de calotte sphéri- que Réservoir selon la revendication 3 ou 4, caractê- risé en ce que l'enceinte extérieure ( 2) est équipée d'un tube plongeur ( 13) de soutirage du carburant liquide qui est logé à l'intérieur de l'un des cerclages d'entretoise-' ment antiflot ( 5). 6 Réservoir selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 5, caractérisé en ce que l'enceinte intérieure ( 1) est munie d'un bossage ( 10 a) support de polyvanne ( 10) qui s'étend jusqu'à l'extérieur de l'enceinte extérieure ( 2). 7 Réservoir selon la revendication 6, caractérisé en ce que le conduit intérieur ( 15) pénètre dans le réservoir extérieur ( 3) et en ce qu'il s'étend dans celuiî-ci jusqut'à la polyvanne ( 10) ou jusqu'à proximité de celle-ci. 8 Réservoir selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 7, caractérisé en ce que le volume du réservoir extérieur ( 3) est inférieur au volume du réservoir inté- rieur ( 1). 9 Réservoir selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 8, caractérisé en ce qu'il est prévu un flotteur annulaire ( 15 b) supporté par le conduit intérieur ( 15)Q et destiné à assurer l'arrêt du remplissage du réservoir exté- rieur ( 3). Réservoir selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 9, caractérisé en ce que le réservoir extérieur ( 3) est équipé d'une jauge de niveau rotative ( 4 %) dont l'axe de rotation est porté par une cale d'extrémité ( 4) 11 Réservoir selon l'une quelconque des revendica- tions 3 à 10, caractérisé en ce que, dans sa position de montage, les sangles extérieures de fixation sont disposées au droit des cerclages d'entretoisement antiflot ( 5)0