Brevet FR2624206A1 — publié le 19890609

Dispositif d'alimentation en carburant pour moteur à combustion interne notamment pour moteur Diesel, avec élimination d'eau par un filtre à carburant monté sur la conduite d'alimentation" L'invention concerne un dispositif d'alimen- tation en carburant pour moteur à combustion interne, notamment moteur Diesel pour véhicules, ce dispositif étant du type comportant une pompe d'injection de car- burant pour le dosage du carburant à partir de la chambre intérieure de cette pompe, comportant égale- ment un réservoir de carburant, une pompe de circula- tion de carburant qui est raccordée à une conduite d'alimentation en carburant débouchant par une tubulu- re d'aspiration dans le réservoir de carburant, et re- foule le carburant de ce réservoir à la chambre inté- rieure, de la pompe d'injection de carburant, compor- tant également une conduite de retour de carburant raccordée à un orifice de trop-plein de la chambre in- térieure de la pompe d'injection, comportant en outre un filtre à carburant monté dans la conduite d'ali- mentation et qui porte sur sa face inférieure un réci- pient collecteur d'eau, et comportant encore un dispo- sitif d'avertissement qui, lorsqu'un niveau d'eau pré- déterminé est atteint dans le récipient collecteur d'eau, fournit un signal d'avertissement. Dans de tels dispositifs d'alimentation en carburant, le filtre à carburant a pour rôle de rete- nir des particules de salissures et de l'eau, qui est contenue en plus ou moins grandes quantités particu- lièrement dans le carburant Diesel. Cette eau est alors séparée par le filtre et s'écoule par gouttes dans le récipient collecteur d'eau prévu sur la face inférieure du filtre. Lorsque le niveau de l'eau dans ce récipient collecteur a atteint sa hauteur maximale admise, le dispositif d'avertissement réagit et met en circuit une lampe d'avertissement. Le conducteur doit alors au plus tôt, la plupart du temps dans un délai de 20 minutes environ, éliminer l'eau et, pour cela, se rendre directement dans un atelier. S'il ne le fait pas, l'accumulation d'eau se poursuivant, le filtre ne peut plus alors re- tenir l'eau, et de l'eau arrive dans la pompe d'injec- tion de carburant. Des pompes d'injection du type de construction des pompes à distributeur avec enclenche- ment électrique sont conçues de telle manière, que l'arrivée d'eau à l'intérieur de la pompe entraîne la mise hors circuit de la pompe d'injection à distribu- teur. Le véhicule reste par suite en panne. L'invention a pour but de remédier à de tels inconvénients et concerne à cet effet un dispositif d'alimentation en carburant, du type indiqué au début, qui est caractérisé essentiellement en ce que dans le récipient collecteur d'eau pénètre un tube plongeur débouchant au-dessus du niveau d'eau prédéterminé, et en ce que ce tube plongeur est raccordé à une pompe aspirante de faible puissance, dont la sortie est re- liée à la conduite de retour de carburant. Le dispositif d'alimentation en carburant selon l'invention présente, l'avantage que l'eau, après dépassement du niveau d'eau maximal admis et de la réaction du dispositif d'avertissement qui lui est liée, est automatiquement aspirée et'renvoyée dans le réservoir de carburant, et ainsi le conducteur est préservé de la mise à l'arrêt du véhicule. Le véhicu- le, une fois que le dispositif d'avertissement a réa- gi, peut encore parcourir un trajet relativement long, jusqu'à son- amenée à un atelier approprié. Le trajet autorisé peut, en plus, être al- longé en prévoyant, selon un mode de réalisation de l'invention, de monter flottante, sur la surface de l'eau dans le réservoir de carburant, la tubulure d'aspiration de la conduite d'alimentation, de telle sorte que l'on évite dans une large mesure l'aspira- tion d'eau, lors d'un accroissement de la production d'eau dans le réservoir de carburant. Grâce à cette disposition, il est encore possible de faire fonction- ner le moteur à combustion interne même dans le cas o le réservoir de carburant se trouve rempli avec 75% d'eau. La pompe aspirante peut être mise en cir- cuit, lorsque le dispositif d'avertissement réagit. Il y a cependant avantage à ce qu'elle soit en fonction- nement en permanence et aspire un courant de faible volume à partir du filtre à carburant, qui tant que le niveau d'eau admis dans le récipient collecteur d'eau n'est pas encore atteint et qu'ainsi l'extrémité du tube plongeur ne baigne pas encore dans l'eau, - est constitué par du carburant filtré, et ensuite, lorsque l'eau dépasse le niveau le plus haut admis, et entoure l'embouchure du tube plongeur, il ne contient que de l'eau. Afin d'économiser l'énergie auxiliaire né- cessaire à l'entraînement de la pompe aspirante, selon un mode de réalisation avantageux de l'invention cette pompe aspirante est constituée sous le forme de tube de Venturi ou de buse de Venturi, que l'on raccorde directement à l'orifice de trop-plein de l'intérieur de la pompe d'injection de carburant. L'orifice de trop-plein peut, de plus, être constitué lui-même sous la forme de buse de Venturi. La vitesse d'écoulement du carburant qui sort de façon continue de la chambre, l'intérieur de la pompe d'injection en passant par l'orifice de trop- plein, et qui est maintenu à une pression de 6-8/ bar à l'intérieur de cette pompe au moyen d'une soupape de décharge reliée à l'orifice de trop-plein, est suffi- sante pour provoquer l'effet d'aspiration sur le tube plongeur et par l'intermédiaire de la soupape anti- retour, un courant de faible volume soit aspiré cons- tamment qui est renvoyé en continu au réservoir de carburant. D'autres avantages de l'invention sont ca- ractérisés en ce que le dispositif selon la revendi- cation 1, caractérisée en ce que la pompe aspirante est constituée sous la forme de tube de Venturi qui est monté dans la conduite de retour de carburant à proximité de l'orifice de trop-plein de la chambre in- térieure de la pompe d'injection de carburant, et est relié par son raccordement d'aspiration par l'intermé- diaire d'une soupape de non-retour au tube plongeur. Dispositif selon la revendication 2, carac- térisé en ce que l'orifice de trop-plein est constitué lui-même comme tube de Venturi Dispositif selon l'une quelconque des reven- dication i à 3, caractérisé en ce que la tubulure d'aspiration de la conduite d'alimentation en carbu- rant est constitué comme étant flottante sur la surfa- ce d'une accumulation d'eau dans le réservoir de car- burant. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description ci-après et du dessin annexé représen- tant un exemple de réalisation de l'invention. La figure unique de ce dessin montre de fa- çon schématique un montage d'ensemble d'un dispositif d'alimentation en carburant conforme à l'invention pour un moteur à combustion interne Diesel d'un véhi- cule. Le dispositif d'alimentation en carburant tel que représenté schématiquement sur le dessin com- porte une pompe d'injection de carburant 10, de type de construction connu, par exemple une pompe d'injec- tion à distributeur à soupapes, en vue de permettre un dosage de carburant pour les divers cylindres de com- bustion individuels du moteur. Dans la pompe d'injection de carburant 10 est intégrée une pompe de circulation 11, qui est ac- tionnée en synchronisme avec le piston de la pompe d'injection 10, par l'intermédiaire d'un arbre d'en- traînement commun 12. La pompe de circulation 11 est reliée par une conduite d'alimentation 13 à un réser- voir de carburant 14 et refoule du carburant, à. par- tir de ce réservoir 14, dans une chambre intérieure 15 de la pompe d'injection 10, le piston de cette pompe soutire alors de cette chambre intérieure 15 le débit d'injection de carburant à doser. La chambre intérieure 15 de la pompe 10 est raccordée par un orifice de trop-plein 16 à une con- duite de retour de carburant 17, qui débouche dans le réservoir de carburant 14, à proximité de la tubulure de remplissage 18 montée sur la face supérieure de ce réservoir 14. La conduite d'alimentation 13 pénètre par une tubulure d'aspiration 19 est, de manière avantageuse, réalisée flottante, et cela de telle ma- nière, qu'elle flotte toujours sur la surface d'une quantité d'eau qui se dépose au fond du réservoir 14, et qu'elle ait alors toujours son orifice d'aspiration entouré de carburant. Le volume d'eau dans le réser- voir 14 est désigné par 20 et la quantité de carburant flottant par-dessus, en particulier quantité de carbu- rant Diesel, est désignée par 21. En vue de retenir des particules de salissu- res et des rations d'eau, l'on a disposé dans la con- duite d'alimentation 13 un filtre à carburant 22, le carburant entrainé par la pompe 11 passe au travers de ce filtre et y est purifié. L'eau se dépose alors sur les surfaces du filtre et s'écoule par gouttes dans un récipient collecteur d'eau 23 monté sur le fond du filtre 22. L'eau qui s'y accumule est désignée par 24. L'intérieur restant du filtre 22 est rempli de carbu- rant. La direction du courant de carburant dans la conduite d'alimentation 13 et à l'intérieur du filtre à carburant 22 est indiquée sur le dessin par des flè- ches. Dans le récipient collecteur d'eau 23 est monté un dispositif d'avertissement 25, qui déclenche un signal d'avertissement dès que le niveau de l'eau, dans le récipient collecteur 23 dépasse une valeur maximale prédéterminée. Dans le cas le plus simple, le dispositif d'avertissement 26, disposé à l'endroit du niveau le plus haut admis pour l'eau 24. Ce contact électrique 26 est relié par l'in- termédiaire d'une conduite de raccordement 35, qui traverse en étant isolée le récipient collecteur d'eau 23, et d'une lampe-témoin 27, au pôle positif d'une source de tension continue 28. L'autre pôle de cette source de tension continue 28 est mis à la terre de même que le récipient collecteur 23. Lorsque le con- tact électrique 26 baigne dans l'eau 24, le circuit de courant est ainsi fermé par l'intermédiaire de l'eau et la lampe-témoin 27 est alors mise en circuit. Il est possible de prévoir d'autres formes de réalisation du dispositif d'avertissement 25. Dans le filtre à carburant 22 est introduit d'en-haut un tube plongeur 29, qui pénètre jusque dans le récipient collecteur d'eau 23 et y débouche libre- ment, son embouchure se situe au-dessus du niveau d'eau maximal admis dans le récipient 23, c'est-à-dire au-dessus du plan dans lequel est disposé le contact électrique 26. L'extrémité du tube plongeur 29 qui fait saillie par en-haut du filtre à carburant 22 est raccordée, par l'intermédiaire d'une soupape anti- retour 30, à une pompe aspirante 31, dont la sortie est reliée à la conduite de retour de carburant 17. La pompe aspirante 31 est constituée sous la forme de tube de Venturi 32, qui est monté dans la conduite de retour 17 très près de l'orifice de trop- plein 16, et dont le raccordement d'aspiration 33 est relié au tube plongeur 29. Il y a avantage à ce que l'orifice de trop-plein 16, qui est formé par un alé- sage ménagé dans la paroi du carter de la pompe d'in- jectionl10, soit constitué lui-même comme tube de Ven- turi 32 ou buse de Venturi. Le monde de fonctionnement du dispositif d'alimentation en carburant décrit ci-dessus est le suivant. Lorsque le moteur à combustion interne est en marche, la chambre intérieure 15 de la pompe d'ifth- jection 10 est alimentée constamment par la pompe 11 en carburant, qui est aspiré à partir du réservoir de carburant 14 par l'intermédiaire de la conduite 13. Au moyen d'une soupape de décharge 34, reliée à l'orifice de trop-plein 16, la pression est maintenue à l'inté- rieur de la pompe 10 à-6-8 bar. La quantité de carbu- rant en excès s'écoule de façon continue, par l'orifi- ce de trop-plein 16, dans la conduite de retour 17, et 262420O est ramenée dans le réservoir de carburant 14. La quantité de carburant qui passe à travers le tube de Venturi 32 produit, de manière connue, sur le raccordement d'aspiration 23 de ce tube de Venturi 32, une dépression, ce qui a pour effet que, par le tube plongeur 29 et la soupape de non-retour 30, il y a constamment un courant de faible volume qui se trou- ve aspiré hors du filtre à carburant 22 et par la con- duite de retour 17, renvoyé au réservoir de carburant 14. Tant que le dispositif d'alimentation en carburant fonctionne de façon normale et régulière, ce courant de faible volume est constitué par du carburant. Le filtre à carburant 22 sépare par filtra- tion, du carburant qui le traverse, des particules de salissures et des fraction d'eau. Ces fractions d'eau se déposent sur les surfaces du filtre et s'écoulent de là, par gouttes dans le récipient collecteur d'eau 23. Lorsque les heures de marche augmentent, la quan- tité de l'eau 24 qui s'accumule au fond de ce réci- pient 23 s'accroît. Si cette eau a atteint le niveau du contact 26 du dispositif d'avertissement 25, la lampe-témoin 27 est alors mise en circuit et signale au conducteur que le récipient collecteur d'eau 23 doit être vidé, et il a à cet effet à aller s'adresser à un atelier. Si le conducteur a encore un trajet relati- vement long à parcourir, le dépôt d'eau à partir du carburant continuant à se constituer, le niveau de l'eau 24 dans le récipient 23 s'élèvera davantage et atteindra finalement l'endroit o débouche le tube plongeur 29. A partir de ce moment, par l'intermédiai- re de ce tube plongeur 29, en raison de l'action d'as- piration du tube de Venturi 32, ce ne sera plus du carburant, mais de l'eau, qui sera aspirée et envoyée au réservoir de carburant 14. Suivant l'importance du dépôt d'eau qui se produira encore, le niveau de l'eau dans le récipient 23 ne montera plus ou ne montera en- core que dans une mesure fortement ralentie, si bien qu'il reste alors au conducteur suffisamment de temps pour rechercher un atelier approprié en vue de vidan- ger le récipient collecteur d'eau 23. La longueur du trajet qui peut être parcouru depuis le moment o la lampe 27 servant de signal s'é- claire jusqu'à ce que le récipient 23 soit complète- ment rempli d'eau, dans une mesure telle, que dès lors des fractions d'eau arrivent même aussi dans la cham- bre intérieure 15 de la pompe d'injection de carburant et y entraînent une mise hors circuit de cette pom- pe d'injection est relativement grande et peut s'éle- ver à plusieurs centaines de KM. On a de plus, la pos- sibilité de ravitailler le véhicule en carburant. Afin que l'eau renvoyée dans le réservoir de carburant 14 ne retourne pas aussitôt dans le filtre à carburant 22, la tubulure d'aspiration 19 de la con- duite 13 est constituée sous la forme de flotteur, ce flotteur, en raison de son poids spécifique, flotte sur la surface du volume d'eau 20 qui s'accumule au fond du réservoir de carburant 14, mais plonge entiè- rement dans la quantité de carburant 21. Il y-a avan- tage à ce que l'orifice d'aspiration de la tubulure 19 soit dirigé vers le haut et ne vienne pas en contact avec l'eau. En agençant, de cette manière la tubulure d'aspiration 19 de la conduite d'alimentation 13, on maintient encore, même pour une proportion d'eau de 75% du contenu du réservoir, une alimentation en car- burant correcte du moteur à combustion interne-. REVENDICATIONS 1') Dispositif d'alimentation en carburant pour moteur à combustion interne, notamment moteur Diesel pour véhicules, comportant une pompe d'injec- tion de carburant pour le dosage du carburant à partir de la chambre intérieures, de cette pompe, comportant également un réservoir de carburant, une pompe de cir- culation de carburant qui est raccordée à une conduite d'alimentation en carburant débouchant par une tubulu- re d'aspiration dans le réservoir de carburant, et re- foule le carburant de ce réservoir à la chambre inté- rieure de la pompe d'injection de carburant, compor- tant également une conduite de retour de carburant raccordée à un orifice de trop-plein de la chambre in- térieure de la pompe d'injection, comportant en outre un filtre à carburant monté dans la conduite d'alimen- tation et qui porte sur sa face inférieure un récipient collecteur d'eau, et comportant encore un dispositif d'avertissement qui, lorsqu'un niveau pré- déterminé est atteint dans le récipient collecteur d'eau, fournit un signal d'avertissement, dispositif d'alimentation en carburant caractérisé en ce que, dans le récipient collecteur d'eau (23) pénètre un tube plongeur (29) débouchant au-dessus du niveau d'eau prédéterminé, et en ce que ce tube plongeur (29) est raccordé à une pompe aspirante (31) de faible puissance, dont la sortie est reliée à la conduite de retour (17) de carburant. 2') Dispositif selon la revendication 1, caractérisée en ce que la pompe aspirante (31) est constituée sous la forme de tube de Venturi (23), qui est monté dans la conduite de retour (17) de carburant à proximité de l'orifice de trop-plein (16) de la chambre intérieure (15) de la pompe d'injection (10) de carburant, et est relié par son raccordement d'as- piration (33), par l'intermédiaire d'une soupape de non-retour (30), au tube plongeur (29). 3') Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'orifice de trop-plein (16) est constitué lui-même comme tube de Venturi (32). 4') dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la tubulu- re d'aspiration (19) de la conduite d'alimentation (13) en carburant est constituée comme étant flottante sur la surface d'une accumulation d'eau dans le réser- voir de carburant (14).