Brevet FR2633013A1 — publié le 19891222

Pompe à combustible L'invention concerne une pompe à combustible entrai- née par un moteur à combustion interne et pouvant être montée directement sur celui-ci, en particulier une pompe à membrane, dont la chambre de travail est remplie par l'intermédiaire d'une soupape d'aspiration et vidée par une soupape de refou- lement. Ces pompes à combustible se distinguent par leur faible encombrement et elles sont donc utilisées fréquemment pour l'alimentation en combustibles des carburateurs de mo- teurs à combustion interne utilisés dans des véhicules auto- mobiles. La pompe à combustible est alors fixée directement sur le carter du moteur et de ce fait exposée à la température variable du moteur qui dépend de l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne. Il se produit alors des diffé- rences de température considérables qui sont encore favorisées par des compartiments de moteur aux dimensions réduites des carrosseries aérodynamiques. A propos de l'augmentation de la composante du com- bustible à bas point d'ébullition constatée ces temps der- niers, on signale souvent des erreurs de conduite en régime de ralenti à chaud et des difficultés de démarrage à chaud qui sont dues à l'évaporation du combustible. Comme il ressort de la demande de brevet DE-OS 2 000 213, il se produit généralement deux types de perturba- tions, à savoir d'une part un bouchon de vapeur à l'intérieur de la pompe et, d'autre part, la formation d'un bouchon de va- peur dans les conduites reliant la pompe au mélangeur du mo- teur à combustion interne. - Comme remède, la demande de brevet précitée DE-OS 2 000 213 propose de prévoir une membrane soumise à la pres- sion régnant dans cette conduite qui, en cas d'augmentation de. la pression provoquée par une formation de vapeur, réduit la section de passage de la conduite menant au mélangeur tout en ouvrant un canal de retour reliant cette conduite à la conduite d'aspiration. Une proposition analogue est indiquée dans la demande de brevet DE-OS 2 559 157 pour régler la pres- sion régnant dans la conduite entre la pompe et le mélangeur et pour commander en fonction de cette pression un canal de retour par lequel du combustible et éventuellement de la va- peur de combustible peut retourner dans le réservoir de com- bustible. De plus, il est également connu de disposer entre la pompe à combustible et le mélangeur un séparateur de gaz par- ticulier qui est capable d'évacuer vers le réservoir une grande quantité de vapeur de combustible, par l'intermédiaire d'une soupape d'arrêt à bille et d'une canalisation de retour et qui, après l'écoulement de la vapeur de combustible ne laisse passer qu'une faible quantité de combustible liquide par l'intermédiaire d'une dérivation (la soupape à bille ob- ture la grande section de retour). Ces séparateurs de gaz sont cependant chers, récla- ment un endroit de montage séparé et ne peuvent de ce fait être mis en oeuvre pour tous les cas d'application. L'invention a donc pour objet de créer une pompe à combustible du genre précité d'un coût avantageux de telle façon qu'un fonctionnement à chaud sans défauts devient pos- sible. Selon l'invention, ce but est atteint par le fait qu'en aval de la soupape de refoulement est disposée une chambre de compression qui est reliée d'une part à un mélan- geur, par l'intermédiaire d'un tuyau de raccordement dont l'extrémité inférieure se situe, à l'état monté de la pompe, au point le plus bas de la chambre de compression et d'une conduite, et d'autre part, au réservoir de combustible, par l'intermédiaire d'une soupape à bille disposée dans la zone supérieure de la chambre de compression et d'une conduite. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, le tuyau de raccordement dépasse avec son extrémité inférieure dans une excroissance d'une paroi. Une autre particularité caractéristique avantageuse consiste en ce que,. dans la région de la chambre è,de compres- sion, le tuyau de raccordement est entouré d'un filtre. Avantage offert par l'invention: Au ralenti à chaud et lors des démarrages à chaud, les pompes à combustible bien connues subissent un échauffe- ment extraordinaire par conduction et rayonnement thermique de telle façon que le combustible amené à partir du réservoir de combustible- s'évapore déjà à l'entrée de la pompe. Cela avait pour effet que le combustible était repoussé par la vapeur de combustible dans la conduite d'aspiration en direction du ré- servoir et qu'il s'écoulait un temps assez long sans alimenta- tion en combustible avant le commencement d'un refoulement de liquide, ce qui compliquait ou rendait même impossible la mise en marche d'un moteur ou une réception de la charge à partir du fonctionnement au ralenti. Ou bien, la vapeur de-combustible était poussée en direction du mélangeur et ne pouvait être dirigée vers le ré- servoir de combustible que dans le séparateur de'gaz particu- lier, par l'intermédiaire d'une soupape à bille. Ces défauts ne se produisent plus avec la pompe à combustible selon l'invention étant donné que sa chambre de compression est utilisée comme séparateur de gaz à partir du- quel la vapeur de combustible formée est renvoyée directement dans le réservoir par l'intermédiaire d'une soupape à bille et d'une conduite de retour. Un autre avantage consiste en ce que la combinaison de deux objets (pompe et séparateur de gaz) dans un seul car- ter permet d'économiser des coûts considérables et aussi qu'elle ne nécessite pas un emplacement supplémentaire dans le compartiment de moteur déjà restreint. Il est évident que la pompe est ainsi refroidie de manière extrêmement rapide de façon à assurer des courts temps de démarrage, une bonne réception de la charge et aussi, au cours d'une augmentation supplémentaire des fractions de com- bustible à bas point d'ébullition ou en cas d'enfermement plus poussé des compartiments de moteur, un fonctionnement à chaud sans défauts. La description qui va suivre, en regard du dessin annexé à titre d'exemple non limitatif, permettra de bien comprendre comment l'invention peut être mise en pratique. La pompe à combustible représentée est réalisée sous la forme d'une pompe à membrane, mais il est également pos- sible dans le cadre de la présente invention de choisir n'im- porte quel autre type de pompe. Elle se compose d'un carter 1, d'un couvercle 2 et d'une membrane 3 qui est enserrée entre le carter 1 et le couvercle 2 et sur laquelle est fixé, au moyen du disque de diaphragme 4, un poussoir 5 qui est chargé par un ressort 6 et actionné de la manière bien connue par l'inter- médiaire d'un disque à cames non représenté entraîné par un arbre du moteur. Une chambre de travail 8 formée entre une paroi 7 du couvercle 2 et la membrane 3 communique, par l'intermédiaire d'une soupape de refoulement 9, avec une chambre de compres- sion 10 et, par l'intermédiaire d'une soupape d'aspiration 11, d'un raccord d'aspiration 12 et d'une conduite 13, avec un ré- servoir de combustible non représenté. La paroi 7 de la chambre de compression 10 présehnte une excroissance 14 en forme de pot en direction de la chambre de travail 8 dans laquelle dépasse un tuyau de raccordement 15 qui est avantageusement entouré d'un filtre 16 dans la région de la chambre de compression et relié, par l'intermédiaire d'une conduite 17, à un mélangeur non représenté d'un moteur à combustion interne. La distance entre l'extrémité 18 du tuyau de raccordement et le fond de l'excroissance 14 est choisie de telle façon que la section de passage libre obtenue assure à tous les régimes une alimentation en combustible suffisante du moteur à combustion interne. L'excroissance 14 est certes judicieuse mais pas ab- solument nécessaire; à l'état monté de la pompe, l'extrémité inférieure 18 du tuyau de raccordement 15 est alors disposée au point le plus bas. Dans la partie supérieure de la chambre de compres- sion 10, une soupape à bille 19 est disposée sur la partie supérieure du couvercle qui comporte un raccord 20 à laquelle fait suite une conduite 21 en tant que conduite de retour au réservoir de combustible. Une dérivation 22 contournant un siège de bille- 23 de la soupape à bille 19 assure un retour continu du combustible. La soupape à bille 19 fonctionne d'après le principe du corps flottant, à savoir qu'elle modifie son débit par la différence de densité du milieu, c'est-à-dire que, en cas de formation de. gaz,-une bille 24 libère une grande section de retour, alors qu'en présence d'un milieu liquide elle interdit le passage par l'application contre le siège 23 et seule la dérivation 22 reste ouverte pour un retour continu de combus- tible. La chambre de compression 10 fonctionne de manière analogue à un séparateur de gaz ou un volume amont, et selon les besoins du moteur à combustion interne à alimenter, une simple augmentation ou diminution des dimensions, par exemple de la hauteur du couvercle ou du diamètre, permet de réaliser n'importe quel volume désiré. REVENDICATIONS 1. - Pompe à combustible entraînée par un moteur à combustion interne et pouvant être montée directement sur celui-ci, en particulier une pompe à membrane, dont la chambre de travail est remplie par l'intermédiaire d'une soupape d'as- piration et vidée par une soupape de refoulement, c a r a c - t é r i s é e e n c e qu'en aval de la soupape de refoule- ment (9) est disposée une chambre de compression (10) qui est reliée d'une part à un mélangeur, par l'intermédiaire d'un tuyau de raccordement (15) dont l'extrémité inférieure (18) se situe, à l'état monté de la pompe, au point le plus bas de la chambre de compression (10) et d'une conduite (17), et d'autre part, au réservoir de combustible, par l'intermédiaire d'une soupape à bille (19) disposée dans la zone supérieure de la chambre de compression (10) et d'une conduite (21). 2. - Pompe à combustible selon la revendication 1, caractérisée en ce que le tuyau de raccordement (15) dépasse avec son extrémité inférieure (18) dans une excroissance (14) d'une paroi (7). 3. - Pompe à combustible selon l'une des revendica- tions 1 ou 2, caractérisée en ce que, dans la région de la chambre de compression (10), le tuyau de raccordement (15) est entouré d'un filtre (16).