Brevet FR2613430A1 — publié le 19881007

CIRCUIT DE CARBURANT BASSE PRESSION A PRECHAUFFAGE DU CARBURANT POUR UN MOTEUR A COMBUSTION INTERNE A INJECTION A COMPRESSION D'AIR. L'invention se rapporte à un circuit de carburant basse pression à préchauffage du carburant pour un moteur à combustion interne à injection à compression d'air, comportant une conduite d'arrivée qui est reliée à un réservoir de carburant, qui, par l'intermédiaire d'une pompe d'alimentation, conduit à une pompe d'injection haute pression et dans laquelle sont prévus un préfiltre et une filtre fin, ainsi qu'un échangeur de chaleur qui intervient en cas de basse température du carburant, compor- tant en outre une conduite de retour qui part de la pompe d'injection haute pression, qui ramène dans le réservoir de carburant le carburant en excès et qui comprend une vanne qui commande le débit de carburant en fonction de la température. Du fait que les carburants Diesel déposent, à très basse température, des particules de paraffine qui obstruent rapi- dement le filtre fin et conduisent à des difficultés d'exploi- tation, on prévoit, comme cela est bien connu, dans les circuits de carburant, des dispositions pour réchauffer le carburant. C'est ainsi que par exemple, dans une réalisation connue (ATZ Auto- mobiltechnische Zeitschrift, Revue de l'automobile 85 (1983) 11, page 671) , dans une conduite d'arrivée conduisant à la pompe d'alimentation, en aval d'un filtre, sur l'admission, conçu comme préfiltre, est disposéeune vanne de commutation qui est commandée en fonction de la température du carburant et qui, en cas de basse température, permet de faire passer le carburant aspiré par la pompe d'alimentation par un échangeur de chaleur eau du radiateur-carbu rant, mais qui, en cas de température plus élevée du carburant, supprime le passage par l'échangeur de chaleur, de sorte que le carburant peut s'écouler directement vers la pompe d'alimentation sans cette déviation. Mais on peut difficilement éviter des incidents de marche du fait qu'aux basses températures, le préfiltre a tendance à s'obstruer par suite des dépôts. de paraffine dans le carburant. On obtient une disposition qui apporte un remède avec une réalisation selon le brevet allemand n 35 38 360, dans le cas de laquelle la vanne de commutation et le préfiltre, formant un ensemble, sont disposés de façon que, par suite de l'allure particulière du circuit, le préfiltre est parcouru par le carburant réchauffé. Les deux réalisations mentionnées ci-dessus souffrent toutefois d'un inconvénient commun du fait que, immédiatement après le démarrage du moteur à combustion interne, on ne dispose encore d'aucune quantité de chaleur, provenant de l'eau de refroidissement, suffisante pour le réchauffage du carburant dévié. On ne peut donc pas exclure des risques de colmatage. De même l'utilisation, connue précédemmentàpartirdela demandedebrevet allemanin 3034 730,des dispositifsde préchauffage électrique est désavantageuse dans la mesure o la capacité de la batterie de véhicule est excessivement sollicitée. Enfin, dans la demande de brevet allemand no 36 31 579, o n propose une solution selon laquelle, du fait de l'installation d'une soupape de surpression dans un bypass qui court-circuite le filtre fin, le carburant passe d'abord dans le bottier du préfiltre avant de parvenir à la pompe d'injection, en passant par le bypass, lorsque l'on atteint la pression d'ouverture par suite de l'accumulation de la paraf- fine. Mais cette solution ne permet pas d'éviter que, pendant la période d'ouverture du bypass, des impuretés ne parviennent sans obstacle dans la pompe d'injection et jusque dans le moteur à combustion interne. L'invention a pour but de remédier aux inconvénients mentionnés,au moyen d'une disposition simple. On atteint ce but par le moyen que la vanne est conçue sous la forme d'une vanned'arrêt qui, en cas de basse tempéra- ture du carburant, interrompt le retour du carburant; et que, dans la conduite d'arrivée, entre le préfiltre et la pompe d'injection haute pression, est disposé un commutateur thermc - statique qui commande l'échangeur de chaleur. En arrêtant le retour du carburant, onparvientàce queseule la quantité de carburant nécessaire pour la combustion dans le moteur à combustion interne passe par le filtre. La quantité de carburant plus faible, correspondant à la consommation momentanée de carburant, est réchauffée plus rapi- dement. Les incidents d'exploitation par colmatage du filtre sont évités. La capacité de filtration est alors garantie. Une disposition avantageuse de l'invention résulte de l'installation, dans la conduite d'arrivée, d'un commutateur thermostatique qui commande la vanne d'arrêt en fonction de la température. Il faut considérer comme disposition préférée de l'invention le fait qu'un élément dilatable, installé sur la conduite d'arrivée commande de façon continue la vanne d'arrêt. Une extension favorable de l'invention est encore donnée par le moyen qu'une soupape de décharge est prévue dans la conduite de retour, en aval de la vanne d'arrêt. Du fait de la position particulière de cette soupape de décharge, on arrive à ti équilibre de pression du côté arrivée -du carburant et du côté retour du carburant, ce qui décharge l'élément dilatable. On va décrite en détail ci-dessous l'invention à l'aide d'un exemple de réalisation représenté sur le dessinannexé enréférence ax figures a: La figure 1 représente un circuit de carburant conforme à l'invention, avec une vanne d'arrêt prévue sur la conduite deretour; la figure 2 représente un autre circuit, o la vanne d'arrêt est réalisée selon une autre disposition; la figure 3 est une coupe illustrant la vanne d'arrêt préci- tée, à échelle agrandie. Sur le circuit de carburant, représenté sur les figures 1 et 2, pour un moteur à combustion interne à injection à com- pression d'air, une pompe d'alimentation 1 aspire du carburant dans un réservoir de carburant 2 par une conduite d'arrivée 3, en passant par un filtre, sur l'aspiration, servant de pré- filtre 4, et envoie le carburant, en passant par un échangeur de chaleur 5, un filtre principal 6 et un commutateur thermosta- tique 7, à une pompe d'injection haute pression 8. De cette pompe d'injection haute pression 8, le carburant en excès passe dans une conduite de retour 9 qui conduit au réservoir de carburant 2 et qui présente une soupape de décharge 10 et un vanne d'arrêt 11 qui travaille en fonction de la température du carburant. La vanne d'arrêt 11, représenté sur la figure 1, est conçu sous forme d'une vanne d'arrêt électromagnétique, etelle est commandée par le commutateur thermostatique 7 intercale sur la conduite d'arrivée 3. Dans le cas de cette réalisation, dès que la tempé- rature du carburant s'abaisse jusqu'à une température négative déterminée, le commutateur thermostatique 7 provoque la coupure de la conduite de retour du carburant par la vanne d'arrêt 11 qui vient se mettre en position de fermeture. Dans cette position de commutation, ce n'est que la quantité de carburant correspondant à la consommation momentanée de carburant qui parvient à la pompe d'injection haute pression 8, tandis que l'excès de carburant amené par la pompe d'alimentation 1 s'écoule par une conduite de retour 12, qui se détourne, par embranchement, de l'échangeur de chaleur 5, relié au circuit de l'eau de refroi- dissement, et qui comporte une soupape de limitation de pression 13, pour déboucher finalement dans la conduite d'arrivée 3 entre le préfiltre 4 et la pompe d'alimentation 1. Dans le circuit de carburant selon la figure 2, la vanne d'arrêt 11 comporte un élément dilatable 14. En plus des raccords 18, 19, côté entrée et côté sortie, pour le retour du carburant, le boîtier principal 15 de cette vanne d'arrêt 11 comporte également des raccords 16, 17, côté entrée et côté sortie, pour l'arrivée du carburant (figures 2, 3). La partie détecteur du bottier principal 15 se trouve sur la section de la conduite d'arrivée située entre le commutateur thermostatique 7 et la pompe d'injection de pression 8. L'espace sous pression 26 13 430 d'arrivée 20 et l'espace sous pression de retour 21 sont séparés l'un de l'autre par un piston de réglage 22. La position représentée sur la figure 3, du piston de réglage 22 indique la position de départ prise dans le cas o le carburant est chaud. La position du piston de réglage 22 indiquée en traits mixtes sur la figure 3 correspond à la position de départ, qui se présente dans le cas de basse température du carburant, position dans laquelle le raccord 19 de la conduite de retour, côté sortie, est fermé. Lorsque le carburant se réchauffe, l'élément dilatable 14 se dilate, de sorte que le piston de réglage 22 se décale en direction du côté détecteur, par l'intermédiaire de sa tige 23, qui s'appuie sur la paroi frontale 15a du boitier, et en agissant contre l'action d'un ressort de compression 24. En même temps l'ouverture de passage 25 du raccord 19 côté sortie s'agrandit. La soupape de décharge 10 est disposée en avalde la vanne d'arrêt 11 pour permettre d'atteindre un équilibre de pression dans l'espace sous pression d'arrivée et l'espace sous pression de retour 21 et dans le but de décharger l'élément dilatable. Dans le cas de ce mode de réalisation, le commutateur thermostatique 7 commande l'échangeur de chaleur 5 conçu sous forme de réchauffeur électrique de carburant. Du fait de la plus faible quantité de carburant qui passe lorsque la conduite de retour est fermée, le chauffage électrique ne nécessite qu'une puissance électrique considérablement moindre. Par conséquent, la capacité du véhicule en puissance électrique n'est pas sollicitée de façon exagérément élevée. REVENDICATIONS 1. Circuit de carburant basse pression à préchauffage du carburant pour un moteur à combustion interne à injection à compression d'air, comportant une conduite d'arrivée qui est reliée à un réservoir de carburant, qui, par l'intermédiaire d'une pompe d'alimentation, conduit à une pompe d'injection haute pression et dans laquelle sont prévus un préfiltre et un filtre fin, ainsi qu'un échangeur de chaleur qui intervient en cas de basse température du carburant, comportant en outre une conduite de retour qui part de la pompe d'injection haute pression, qui ramène dans le réservoir de carburant le carburant en excès et qui comprend une vanne qui commande le débit de carburant en fonction de la température, caractérisé en ce que la vanne est conçue sous la forme d'une vanne d'arrêt (11) qui, en cas de basse température du carburant, interrompt le retour du carburant; et en ce que, dans la conduite d'arrivée (3), entre le préfiltre (4) et la pompe d'injection haute pression (8), est disposé un commutateur thermostatique (7) qui commande l'échangeur de chaleur. 2. Circuit de carburant basse pression selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce que la vanne d'arrêt (11) présente un élément dilatable qui coopère avec le carburant qui se trouve dans la conduite d'arrivée (3) et dont le piston de réglage (22) commande, de façon continue, le débit de carburant dans la conduite de retour (9). 3. Circuit de carburant basse pression selon les revendi- cations 1 et 2, caractérisé en ce qu'une soupape de décharge (10) est prévue dans la conduite de retour (9), en aval de la vanne d'arrêt (11).