Brevet FR2629137A1 — publié le 19890929

-2629137 Dispositif d'alimentation en combustible à cuve refroidie. La présente invention a pour objet un dispositif d'alimentation en combustible pour moteur & combustion interne, dispositif comportant une cuve à niveau cons- tant ménagée dans un bottier placé à proximité du moteur. L'invention trouve une application particulière- ment importante dans les carburateurs dont la cuve à niveau constant est généralement ménagée dans le corps même du carburateur, constitué par une pièce de fonderie. La cuve à niveau constant d'un tel carburateur reçoit un flux thermique du moteur lorsque ce dernier est chaud. Lorsque le moteur chaud est arrêté, le carbu- rateur cesse d'être refroidi par la détente de l'air et l'évaporation du combustible circulant au travers du carburateur. Le combustible contenu dans la cuve risque d'être porté à ébullition et de se déverser, au moins partiellement, dans le conduit d'admission. Une tenta- tive de relancer le moteur risque alors d'échouer par suite d'un excès de riches-se du mélange air/combustible arrivant au moteur. Ce problème est connu depuis longtemps. On a tenté de le résoudre en plaçant une plaque isolante entre la tubulure d'admission du moteur et le carbura- teur. Mais cet isolement est souvent insuffisant, car les goujons métalliques de fixation du corps du carbu- rateur sur la tubulure constituent un trajet de fuite thermique. On a également proposé de refroidir le corps du carburateur à l'aide d'un ventilateur à moteur électrique lorsque sa température dépasse une valeur déterminée. Un tel ventilateur, pour être efficace, doit être placé au voisinage immédiat du carburateur; or la place manque souvent sous le capot du véhicule et il n'est possible qu'exceptionnellement d'envisager cette disposition. La présente invention vise à fournir un dispo- sitif d'alimentation à cuve à niveau constant répondant mieux que ceux antérieurement connus aux exigences de la pratique, notamment en ce qu'il élimine dans une large mesure le problème, dit de percolation, mentionné ci- dessus. Dans ce but l'invention propose un dispositif dans lequel les moyens de refroidissement de la cuve comprennent un échangeur de chaleur en contact thermique avec la cuve et des moyens de circulation de liquide de refroidissement dans l'échangeur. Les moyens de circulation peuvent être démunis d'organe actif de circulation et fonctionner par exemple par thermo-siphon. Ces moyens de circulation peuvent par exemple être constitués par des conduites reliant l'é- changeur de chaleur au réservoir d'un lave-glace placé à un niveau supérieur à celui de l'échangeur. Le liquide de refroidissement'est dans ce cas l'eau du lave-glace. Les moyens de circulation peuvent également comporter un organe actif, constitué par une pompe. Cette pompe peut être une pompe électrique, très simple, lorsque l'on utilise l'eau du lave-glace dont la capacité sera aug- mentée par rapport aux valeurs habituelles à l'heure actuelle. Le moteur électrique est alors alimenté lorsque la température de la cuve dépasse une valeur déterminée et/ou pendant une durée déterminée à partir de l'instant d'arrêt du moteur. La pompe peut également être la pompe électrique ou mécanique d'alimentation de la cuve à partir d'un réservoir et il suffit alors de placer l'échangeur sur le trajet de circulation du combustible. Cette solution est particulièrement aisée à mettre en oeuvre dans le cas o la pompe d'alimentation de la cuve est une pompe électrique qui peut être maintenue en action après arrêt du moteur. Cette dernière solution a l'avantage de permet- tre de refroidir le carburateur dans toutes les phases de fonctionnement et après arrêt du moteur, et notamment lors du fonctionnement au ralenti lorsque le débit de combustible entrant dans le carburateur est très faible et que l'évacuation de chaleur par vaporisation de ce combustible est faible. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit de modes particuliers d'exécu- tion de l'invention, donnés à titre d'exemples non limitatifs. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent dans lesquels: - les figures 1 et 2 sont des schémas de prin- cipe montrant deux modes de réalisation de l'invention; - la figure 3 montre un mode de montage de l'échangeur de chaleur sur la cuve d'un carburateur, selon une variante de réalisation de l'invention; - la figure 4 montre un autre mode de réalisation. Le dispositif d'alimentation en combustible dont une fraction est montrée en figure 1 comporte un carbu- rateur dont seuls sont représentés les composants con- cernés par l'invention. Ce carburateur a un corps dans lequel est ménagé un conduit d'admission 10 o débouche, par un passage 12, un circuit de jaillissement principal alimenté en combustible à partir d'une cuve à niveau constant 14 munie d'un orifice de ventilation 16. La cuve est reliée au circuit de jaillissement principal par un gicleur 18. Elle reçoit du combustible depuis un réservoir 20 par.une conduite d'aspiration 22, une pompe 24 et un conduit 26. Le conduit 26 débouche dans la cuve 14 par un siège 28 obturable par le pointeau 30 d'un flotteur 32. Cette disposition permet de maintenir la surface libre du combustible dans la cuve à un niveau constant N. L'invention est également applicable aux cuves à niveau constant à déversement. Une partie du combustible refoulé par la pompe 24 retourne au réservoir 20 par un conduit de retour 34 présentant un étranglement calibré 36. Conformément à l'invention, un échangeur de chaleur parcouru par un liquide est placé en contact thermique avec la cuve. Dans le mode de réalisation montré en figure 1, l'échangeur de chaleur est constitué par une canalisation 38 prévue dans l'épaisseur même du boîtier de la cuve. Cette canalisation peut être ménagée lors de la fabrication du corps du carburateur, par fon- derie. Ce mode de réalisation garantit un refroidisse- ment efficace de la cuve 14 par circulation de la tota- lité du combustible frais débité par la pompe 24. Au ralenti, alors que le moteur tend à chauffer, le débit de combustible dans la canalisation 22 assure un re- froidissement énergique. L'échangeur peut être placé sur la conduite de retour 34, de façon à n'être traversé que par le combustible qui n'est pas absorbé par le moteur. Lorsque la pompe 24 est une pompe mécanique, la circulation de combustible dans l'échangeur 38 cesse dès arrêt du moteur. Lorsque la pompe-24 est au contraire commandée par un moteur électrique, il est possible de la maintenir en fonctionnement après arrêt du moteur, par exemple pendant un délai déterminé, de plusieurs minutes en général, et/ou jusqu'à ce que la température de la cuve soit revenue au dessous d'une valeur déter- minée. Pour maintenir la pompe en fonctionnement, il suffit de l'alimenter non seulement lorsque le contact d'allumage du moteur est fermé (ce'qui est classique) mais aussi lorsqu'un circuit de commande muni d'un capteur de température indique que la température de la cuve dépasse une valeur déterminée. Ce circuit de commande peut être de même nature que celui qu'on décrira en faisant référence à la figure 2. Sur la figure 2, les organes correspondant à ceux de la figure 1 sont désignés par le même numéro de référence. L'échangeur de chaleur 40 est cette fois parcouru par un liquide circulant en circuit fermé lorsque la température de la cuve dépasse une valeur déterminée. Ce circuit fermé utilise par exemple comme liquide de refroidissement l'eau contenue dans le ré- servoir de lave-glace 42 auquel on donne une contenance supérieure à celle habituellement utilisée (5 1 au lieu de 2 1 par exemple). Le circuit fermé comprend une pompe de circulation 44 dont la tubulure d'aspiration 45 plonge dans le liquide, une conduite 46 de refoulement de la pompe vers l'échangeur 40 et un conduit 48 de retour vers le réservoir. La pompe 44 est munie d'un circuit de commande dont l'élément sensible est constitué par un capteur de température 50 en contact avec -la paroi de la cuve et qui peut par exemple être un contacteur thermique qui se ferme dès que la température du fond de la cuve 14 dépasse une valeur limite, par exemple comprise entre 'C et 60'C. Une temporisation peut également être prévue pour limiter la durée de fonctionnement de la pompe 44. Le fonctionnement est alors le suivant: si la température de la cuve du carburateur devient supérieure à la température limite, le contacteur thermique 50 se ferme. La pompe 44 fait-circuler de l'eau de r.efroidis- sement au voisinage du combustible contenu dans la cuve et évite ainsi son évaporation et son évacuation vers la tubulure d'admission du moteur par percolation. Le système montré en figure 2 peut être d'un coût très bas si on fait appel à des éléments existant déjà sur véhicule, comme par exemple ceux d'un lave- glace: on pourra même utiliser la propre pompe du lave-glace qu'il suffit de compléter par un clapet obtu- rant normalement le passage en direction du pare-brise et s'ouvrant lors de la commande de fonctionnement du lave-glace. Il est cependant plus avantageux de prévoir une pompe supplémentaire, de faible coût. L'élévation de la température de l'eau du lave- glace provoquée par la mise en oeuvre de l'invention constitue un avantage puisqu'elle permettra un nettoyage plus efficace du pare-brise du véhicule. Au lieu d'utiliser le réservoir d'eau du lave- glace, un réservoir particulier contenant un liquide anti-gel peut être prévu et scellé pour éviter d'avoir à le remplir périodiquement. Dans certains cas, par exemple. lorsqu'on veut rééquiper des carburateurs existants ou éviter d'avoir à modifier un moule de fonderie pour appliquer l'invention à des carburateurs déjà en fabrication, l'échangeur de chaleur peut être placé contre la cuve au lieu d'être intégré à sa paroi. Dans le mode de réalisation montré en figure 3, l'échangeur de chaleur est constitué par une boîte de circulation de combustible 38a, avantageu- sement en un matériau bon conducteur de la chaleur (cuivre ou laiton.par exemple) soudé sur le fond de la cuve de façon à réduire l'impédance thermique à l'inter- face. La même solution est applicable dans le cas d'un échangeur 40a parcouru par un liquide en circuit fermé. Il est même possible de prévoir côte à côte deux échan- geurs 38a et 40a, parcourus l'un par le combustible, l'autre par un liquide en circuit fermé. Il est généralement avantageux de disposer les boites 38a et 40a contre le fond de la cuve, de façon à avoir un appui plat. Dans la variante de réalisation montrée en figure 4, o les organes déjà décrits portent encore le même numéro de référence, le liquide de refroidissement circule dans l'échangeur 52 par effet de thermo-siphon. L'échangeur 52 est raccordé par des conduites d'amenée 54 et de retour 56 à un réservoir 58 de liquide placé à un niveau plus élevé, qui peut encore une fois être le réservoir du lave-glace muni par ailleurs de sa pompe habituelle 64. La circulation s'effectue alors depuis le point bas du réservoir 58 vers l'échangeur 52 et de l'échangeur 52 vers le point haut du réservoir. Une cloison isolante 60 peut être prévue entre le laveglace et le moteur de façon & éviter l'échauffement du liquide dans le réservoir. Une pompe.électrique 62 peut être prévue pour accélérer la circulation lorsque la température de la cuve, détectée par un capteur non représenté, dépasse une valeur déterminée. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'alimentation en combustible pour moteur à combustion interne, comportant une cuve à ni- veau constant (14) ménagée dans un boitier placé à proximité du moteur, munie de moyens de refroidissement au moins lors de l'arrêt du moteur chaud, caractérisé en ce que lesdits moyens comprennent un échangeur de chaleur (38,40,52) en contact thermique avec la cuve et des moyens de circulation du liquide de refroidissement dans l'échangeur. 2. Dispositif selon la revendication 1, carac- térisé en ce que l'échangeur de chaleur est ménagé dans la paroi de la cuve, constituée par une partie de la fonderie d'un carburateur. 3. Dispositif selon la.revendication 1, caracté- risé en ce que l'échangeur de chaleur est constitué par une boite (38a,40a) fixée à plat sur la cuve. 4. Dispositif selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que les moyens de circulation fonc- tionnent par effet de thermo-siphon entre l'échangeur (52) et un réservoir de liquide (58) placé à un niveau plus élevé. 5. Dispositif selon la revendication 4, caracté- risé en ce que' le réservoir est constitué par un réser- voir de lave-glaces de grand volume. 6. Dispositif selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que l'échangeur de chaleur est placé sur le circuit d'amenée de combustible à la cuve à niveau constant depuis un réservoir (20) ou de retour du combustible au réservoir. 7. Dispositif selon la revendication 6, caracté- risé en ce que le circuit d'amenée de combustible est activé par une pompe mécanique. 8. Dispositif selon la revendication 6, caracté- risé en ce que le circuit d'amenée de combustible est activé par une pompe électrique qui est alimentée lors- que la température de la cuve dépasse une valeur déter- minée et/ou pendant une durée déterminée à partir de l'instant d'arrêt du moteur. 9. Dispositif selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que l'échangeur de chaleur est en liaison avec des moyens de circulation de liquide de refroidissement en circuit fermé, comprenant un réser- voir (42,58) et une pompe électrique (44,62) alimentée en courant électrique lorsque la température de la cuve dépasse une valeur déterminée et/ou pendant une durée déterminée à partir de l'arrêt du moteur. 10. Dispositif selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce qu'il comprend un capteur de tempéra- ture (50) porté par le fond de la cuve et commandant l'alimentation de la pompe.