Brevet FR2564903A1 — publié le 19851129

DISPOSITIF D'ALIMENTATION DE MOTEUR A COMBUSTION INTERNE AVEC CUVE A NIVEAU CONSTANT. La présente invention est relative aux dispositifs d'alimentation en combustible pour un moteur à combustion interne du genre de ceux dans lesquels une cuve à niveau constant fournit le combustible nécessaire au fonctionnement du moteur, ladite cuve étant alimentée par l'intermédiaire d'une pompe prélevant le combustible dans un réservoir. L'invention est plus particulièrement relative à ceux de ces dispositifs dans lesquels la cuve à niveau constant est vidangée du combustible qu'elle contient lorsque le moteur, qui sert en général à entraîner un véhicule, n'est pas en fonctionnement. On sait qu'une telle vidange de la cuve est particulièrement intéressante immédiatement après l'arrêt d'un moteur chaud car elle permet d'éviter le phénomène de percolation dû à l'apport thermique en provenance du moteur et qui provoque la vaporisation de tout ou partie du combustible contenu dans la cuve. Dans le brevet France NO 84 05457 que nous avons déposé le 6 avril 1984, le même problème a été résolu au moyen d'une électrovanne principale permettant d'isoler une partie au moins du circuit d'alimentation en combustible maintenu sous pression, de manière à ce que, lorsque le moteur doit être relancé, du combustible puisse être immédiatement refoulé dans la cuve à niveau constant. On peut faire l'objection que l'emploi d'une électrovanne et de l'ensemble électrique de commande ne conduise à un coût plus élevé du système de vidange. On peut également souhaiter, pour des raisons de conception du système, n'utiliser que des solutions purement mécaniques. L'objet de la présente invention est un système de vidange de cuve ne faisant appel, pour l'essentiel, qu'è une formule de ce type. Suivant l'invention, en même temps que l'on munit le fond de la cuve à niveau constant d'un conduit calibré de retour vers le réservoir, on établit sur la canalisation d'alimentation de la cuve à niveau constant, entre la pompe d'alimentation et ladite cuve, une capacité de volume variable dont on peut refouler le combustible qu'elle contient vers la cuve à niveau constant lorsqu'il est nécessaire de faire fonctionner le moteur. Dans une forme avantageuse de l'invention le refoulement peut être obtenu automatiquement par commande pneumatique, l'élé- ment pneumatique de commande étant disposé à l'intérieur ou sous le siège du conducteur de façon à être actionné dès que ce dernier prend place dans le véhicule. Le même résultat peut être obtenu par une commande purement mécanique, par exemple au moyen d'une tringlerie dont le déplacement est lié à une déformation du siège du conducteur. Enfin, il est aussi possible d'envisager que le refoulement de combustible vers la cuve à niveau constant soit obtenu non pas automatiquement mais manuellement, par exemple au moyen d'un bouton poussoir disposé au tableau de bord du véhicule. Ce dernier type de commande peut être particulièrement souhaitable lorsqu'il s'agit non pas du moteur d'un véhicule mais d'un moteur fixe. L'invention pourra de toute façon être bien comprise à l'aide du complément de description qui suit ainsi que du dessin annexé, lesquels complément et dessin sont, bien entendu, donnés è titre indicatif. La figure unique montre en coupe verticale schématique, un dispositif suivant l'invention dans lequel le refoulement de combustible vers la cuve à niveau constant d'un carburateur est commandé de façon pneumatique. Sur la figure se trouve aussi représentée une possibilité de coupure du retour du combustible contenu dans la cuve vers le réservoir, par des moyens électromagnétiques mis en action avant lancement du moteur. Le carburateur alimentant le conduit d'admission (1) du moteur comprend, d'aval en amont, un papillon d'étranglement (2) pivotant autour d'un axe (3) et commandé par le conducteur, un venturi (4) et une entrée d'air (5). A la partie la plus resserrée du venturi (4) débouche le système de jaillissement principal de combustible (6), relié par l'intermédiaire d'un gicleur principal (7) à la cuve à niveau constant (8) du carburateur, maintenue à la pression atmosphérique par une aération (9) (débouchant soit à l'air libre, soit dans l'entrée d'air du carburateur). La cuve (8) contient un flotteur (10) solidaire d'un pointeau (11) coopérant avec un siège (12) pour définir une section de passage d'un canal (13) d'arrivée de combustible alimenté par une pompe (14) à partir d'un réservoir de combustible (15). La partie inférieure de la cuve (8) est reliée au réservoir (15) par un conduit (20) muni d'un orifice calibré de faible section (21). Enfin, le conduit (20) peut évent-uellement être muni d'un ensemble de coupure (22) dont les différents éléments et la fonction seront décrits plus loin. Cela étant, suivant l'invention, on établit sur la canalisation (13), d'une part, entre la pompe de combustible (14) et la cuve (8),un clapet de refoulement (28) pouvant coopérer avec un siège (29) de façon à autoriser le passage de combustible vers la cuve (8) et non dans l'autre sens, d'autre part, entre la pompe (14) et ledit clapet (28), une capacité (30) de volume variable, délimitée par une membrane déplaçable (31) qu'un ressort (32), disposé dans la capacité (30) tend à refouler contre une butée (33), dans le sens d'une augmentation de volume de ladite capacité (30).La butée (33) est contenue dans une chambre de travail (34), aérée par un calibrage (35) de très faible section et reliée par une conduite (36) à un élément pneumatique de commande (37) qui se trouve comprimé lorsqu'il est nécessaire de démarrer le moteur ; lorsqu'il s'agit d'un véhicule, l'élément pneumatique pourra, par exemple, être disposé à l'intérieur ou sous le siège du conducteur de façon à être comprimé lorsque ce dernier prend place sur son siège. L'élément pneumatique (37) comprend une chambre (38) dél: mitée par une membrane (39), déplaçable dans le sens d'une diminution du volume de la chambre (38) (vers le bas de la figure), contre l'effort d'un ressort (40) ; enfin, l'élément pneumatique (37) est muni d'un clapet d'aspiration (41) relié è l'atmosphère et d'un clapet de refoulement (42) vers la conduite (36), ledit clapet (42) tendant à être maintenu sur un siège (43) par l'effort d'un ressort léger (44). En suite de quoi, on a le fonctionnement suivant Lorsque le moteur doit être démarré, l'élément pneumatique (37) se trouve "écrasé" (par exemple par la présence du conducteur ayant pris place sur son siège). L'air comprimé dans la chambre (38) est refoulé, au travers du clapet (42) et de la conduite (36), vers la chambre (34) dans laquelle la pression augmente brusquement, repoussant instantanément la membrane (31) vers le haut de la figure, contre l'effort du ressort (32) ; le combustible contenu dans la capacité (30) est ainsi refoulé, au travers du clapet de refoulement (28) et de la canalisation (13), dans la cuve à niveau constant (8), autorisant ainsi (même avec un remplissage partiel) le lancement du moteur.On notera que le refoulement-ainsi obtenu se produit uniquement vers la cuve (8) et non pas vers le réservoir (15) au travers de la pompe (14), puisque les pompes de ce type n'autorisent pas le passage du combustible dans ce sens. Le passage calibré (3) , de faible section, va progressivement laisser échapper l'air conte-nu dans la chambre (34), en sorte que le ressort (32) va ramener la membrane (31) vers le bas de la figure, remplissant de combustible la capacité (30) par aspiration dans le réservoir (15) au travers de la pompe (14) qui, dans ce sens, autorise le passage de combustible ; le clapet (28), fermé, ne permet pas d'apport de combustible en provenance de la canalisation (13). La capacité (30) est à nouveau prête, en cas de nécessité, à fournir du combustible à la cuve (8). On vsoit que le système suivant l'invention fonctionne comme une pompe d'appoint au moment où il est nécessaire d'avoir du combustible dans la cuve (8) pour lancer le moteur. Le moteur ayant été lancé, l'alimentation en combustible s'effectue de la façon habituelle par la pompe (14). Pendant le fonctionnement du moteur, un petit débit de retour s'effectue en permance vers le réservoir (15) au travers de l'orifice calibré (21) et du conduit (20), ce retour participant à un certain "rafraichissement" de la cuve (8) soumise à l'important flux thermique en provenance du moteur. On s arrangera évidemment pour que ce débit de retour demeure faible par rapport au débit nominal de la pompe (14). Dès que le moteur est arrêté, la cuve (8) se vide complètement de son combustible au travers du conduit (20), évitant ainsi une percolation gênante. On choisira généralement une valeur de l'orifice calibré (21) telle que la cuve (8) se vide complètement dans un délai de l'ordre de la minute. Lorsque le moteur devra à nouveau être lancé, la capacité (30) fournira, comme indiqué ci-dessus, le combustible nécessaire à ce lancement. On voit ainsi que l'invention permet d'une façon très simple, de ne jamais laisser séjourner dans la cuve à niveau constant d'un carburateur du combustible lorsque le moteur n'a pas à être alimenté, ce qui évite les pertes par évaporation et les lancements délicats d'un moteur chaud gavé de trop de vapeur de combustible. On notera que dans l'exemple représenté sur la figure on a disposé le système suivant l'invention en aval de la pompe à combustible : on aurait pu tout aussi bien placer la capacité (30) en amont de la pompe, le clapet (28) devant alors être luimême placé en amont de la capacité (30). Enfin, il a été objecté que, dans l'hypothèse où l'on tarderait à lancer le moteur après que le remplissage de la cuve avec le système suivant l'invention ait été effectué, ladite cuve se trouve à niveau vidée par retour au réservoir (15) par le conduit (20) I1 suffit évidemment de réactiver le refoulement du combustible contenu dans la capacité (30) par action sur l'élé- ment de commande (37), puisque le système est toujours prêt à fonctionner. Toutefois, si l'on ne souhaite pas procéder è une telle réactivation et disposer d'un système encore plus "automatique", il suffit de placer sur le conduit de retour (20) un élément de coupure (22), tel que celui représenté sur la figure ; il est constitué par une électrovanne (50), ouverte au repos et reliée à la batterie (51) du véhicule par l'intermédire successivement d'un contact pneumatique (52) sensible 3 la dépression du moteur et fermé en l'absence de cette dépression, de contacts (53) et (54) montés en dérivation l'un par rapport à l'autre, le premier étant fermé en même temps que le contact d'allumage électrique du moteur, le second pouvant être un contact situé dans ou sous le du conducteur et fermé en présence de ce dernier. Le fonctionnement de cet élément de coupure est le suivant : dès qué le moteur est susceptible d'être lancé, (contacts (53) ou (54) fermés), l'électrovanne (50) est alimentée et par conséquent le conduit (20) est fermé : la cuve (8) conserve le combustible qu'elle contient aussi longtemps qu'il est nécessaire. Dès que le moteur est lancé, la dépression ouvre le contact pneumatique (52) et l'électrovanne (50) n'est plus alimentée : le retour de combustible vers le réservoir (15) par le conduit (20) est à nouveau possible. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'alimentation en combustible pour moteur à combustion interne qui comprend une cuve à niveau constant (8) de combustible du genre dans lequel on effectue la vidange du combustible qu'elle contient lorsque le moteur n'est pas en fonctionnement, et alimentée à partir d'un réservoir (15) par une pompe (14) refoulant du combustible dans une canalisation (13) vers ladite cuve, caractérisé en ce qu'on dispose sur ladite canalisation une capacité (30) de volume variable limitée par une paroi mobile dont le déplacement dans un sens, qui provoque le refoulement du combustible qu'elle contient vers la cuve à niveau constant (8) est suivi d'un déplacement en sens contraire qui produit le remplissage de ladite capacité (30) par aspiration de combustible dans le réservoir (15). 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le déplacement de refoulement est obtenu pneumatiquement par action d'une pression d'air engendrée lorsque le moteur est susceptible d'être démarré et en ce que le déplacement d'aspiration est obtenu par l'action d'un ressort antagoniste(32) contez l'effort de ladite pression progressivement diminuée par une fuite (35) vers l'extérieur. 3. Dispositif suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la pression de commande du refoulement est obtenue par un élément pneumatique (37) disposé dans ou sous le siège du conducteur et dont le volume se trouve diminué lorsque ce dernier prend place sur son siège. 4. Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé en ce que le déplacement de refoulement est obtenu mécaniquement par une tringlerie de commande. 5. Dispositif suivant les revendications 1 et 4 caractérisé en ce que la tringlerie de commande, liée au siège du conducteur, provoque le refoulement de combustible vers la cuve (8) lorsque le conducteur prend place sur son siège. 6. Dispositif suivant les revendications 1 et 4, caractérisé en ce que la tringlerie de commande de refoulement de combustible est actionnée manuellement, par exemple au moyen d'un bouton poussoir situé sur le tableau de bord du véhicule.