Brevet FR2649939A1 — publié le 19910125

L'invention concerne un réservoir de carburant pour véhicule automobile et en particulier, un réservoir pour un véhicule utilisant du gazole. Les réservoirs pour véhicule automobile sont généralement constitués par une enveloppe de grande section et de hauteur relativement faible totalement fermée a l'exception d'ajutages de raccordement ou d'ouvertures de passage pour les tubulures de remplissage, de dégazage ainsi que de mise à l'air libre du réservoir. La partie supérieure du volume interne du réservoir constitue une capacité d'expansion pour le carburant en cas d'augmentation de la température extérieure. Pendant le remplissage du réservoir en carburant, l'air contenu dans le réservoir est refoulé dans cette capacité d'expansion. Une tubulure de remplissage communique avec le volume interne du réservoir & un niveau inférieur au niveau de la capacité d'expansion et un tuyau de dégazage débouche dans le volume de la capacité d'expansion, de manière à assurer l'évacuation de l'air refoulé lore du remplissage. La tubulure de remplissage et le tuyau de dégazage comportent une partie sensiblement horizontale au voisinage de leur point de raccordement au réservoir qui constitue leur point le plus bas. A la suite de ces tronçons horizontaux, les tuyaux ont un parcours généralement ascendant, Jusqu'à leur ouverture d'entrée par laquelle on effectue le remplissage, en introduisant le pistolet d'une pompe à carburant dans cette ouverture. Le remplissage du réservoir se poursuit, Jusqu'au moment où le carburant se trouve refoulé dans la tubulure de remplissage et dans la partie d'extrémité du pistolet. Le carburant pénétrant dans le pistolet de remplissage assure l'arrêt automatique du remplissage. Du carburant est refoulé dans la tubulure de remplissage, lorsque le niveau supérieur du carburant dans le réservoir est parvenu dans la capacité d'expansion et pénètre à l'intérieur de l'extrémité du tuyau de dégazage. L'air expulsé dans la capacité d'expansion ne peut plus être évacué par le tuyau de dégazage et l'air résiduel contenu dans cette capacité d'expansion se comprime, de telle sorte que la pression augmente dans le réservoir et provoque le refoulement de carburant dans la tubulure de remplissage. Le niveau de remplissage du réservoir est donc déterminé par la position de l'extrémité du tuyau de dégazage débouchant dans la capacité d'expansion. Dans certains cas et en particulier dans le cas des véhicules automobiles utilisant du gazole, de la mousse résultant du brassage du carburant se déversant dans le réservoir en passant par la tubulure de remplissage se forme de manière continue pendant le remplissage et s'accumule progressivement à'la surface du carburant liquide contenu dans le réservoir. Lorsque la mousse qui surnage sur la surface supérieure du carburant liquide parvient au niveau du tuyau de dégazage, cette mousse pénètre dans la partie initiale horizontale du tuyau de petite section, si bien que l'air contenu dans la capacité d'expan- sion ne peut plus être évacué avec un débit suff i- sant. La pression augmente dans le réservoir, ce qui provoque une remontée du niveau du carburant dans la tubulure de remplissage et donc l'arrêt prématuré du pistolet avant que le carburant liquide parvienne au niveau du tuyau de dégazage. Le réservoir n'est donc pas rempli à sa capacité nominale au moment de l'arrêt du pistolet. Pour effectuer un remplissage du réservoir jusqu'à sa capacité nominale, il est nécessaire d'effectuer plusieurs manoeuvres de remplissage successives de courte durée, en attendant entre deux opérations de remplissage complémentaires que le niveau dans la tubulure de remplissage ait baissé, par évacuation d'air à faible débit par le tuyau de dégazage. La mousse parvenue au niveau du tuyau de dégazage se décompose en gaz et en liquide et le carburant liquide peut venir remplir et obetruer l'extré- mité du tuyau de dégazage. On a alors obtenu le remplissage complet du réservoir, grâce à plusieurs manoeuvres, successives de courte durée. Ces manoeuvres augmentent le temps nécessaire pour effectuer le remplissage du réservoir et ne peuvent être contrôlées de manière très précise. Le but de l'invention est donc de proposer un réservoir de carburant pour véhicule automobile comportant une capacité d'expansion constituant la partie supérieure de son volume interne, une tubulure de remplissage communiquant avec le volume interne du réservoir à un niveau inférieur au niveau de la capacité d'expansion et un tuyau de dégazage débouchant dans le volume de la capacité d'expansion, le tuyau de remplissage et le tuyau de dégazage étant reliés au réservoir à leur point le plus bas, ce réservoir pouvant être rempli à sa capacité nominale en une seule opération, sans perte de temps et de façon plus précise. Dans ce but, une partie d'extremité du tuyau de dégazage disposée a l'intérieur de la capacité d'expansion présente une forme coudée et comporte un tronçon terminal ouvert à l'intérieur de la capacité d'expansion incliné vers le haut par rapport à l'ho- rizontale et un tronçon sensiblement horizontal, une pluralité d'ouvertures de petites dimensions traversant la paroi du tuyau de dégazage au voisinage du coude de sa partie située dans la capacité d'expansion. Afin de bien faire comprendre l'invention, on va maintenant décrire, à titre d'exemple non limistatif, en se référant aux figures jointes en annexe, à titre comparatif, un réservoir de carburant suivant l'art antérieur et un réservoir de carburant suivant l'invention. Les figures 1, 2 et 3 sont des vues en coupe par un plan vertical d'un réservoir suivant l'art antérieur au cours de trois phases successives, lors de son remplissage. Les figures 4, 5 et 6 sont des coupes par un plan vertical d'un réservoir suivant l'invention au cours de trois phases successives lors de son remplissage. La figure 7 est une vue en coupe par un plan vertical de symétrie de la partie d'extrémité du tuyau de dégazage du réservoir représenté sur les figures 4, 5 et 6. La figure 7A est une vue suivant A de la figure 7. La figure 8 est une vue partielle en coupe par un plan de symétrie vertical de la partie d'ex- trémité d'un tuyau de dégazage d'un réservoir suivant l'invention et suivant une variante de réalisation. La figure 8A est une vue en élévation suivant A de la figure 8. Sur les figures 1, 2 et 3, on voit un réservoir de carburant pour véhicule automobile comportant une enveloppe 1 totalement fermée å l'exception d'un ajutage 2 de raccordement d'une tubulure de remplissage 4 et d'une ouverture 3 permettant le passage de l'extrémlté d'un tuyau de dégazage 5 constituée par un embout 5a pénétrant dans le volume interne de l'enveloppe 1 du réservoir, dans sa partie supérieure. La partie supérieure 6 du volume interne du réservoir dont la section est inférieure å la section de la partie courante de l'enveloppe 1 constitue une capacité d'expansion dans laquelle l'air contenu dans le réservoir est expulsé pendant le remplissage en carburant du réservoir et dans laquelle débouche la tubulure d'extrémité 5a du tuyau de dégazage 5. Sur la figure 1, on a représenté le réservoir pendant son remplissage en utilisant un pistolet 8 relié par un tube flexible à une pompe non représentée. Pendant le remplissage, en particulier dans le cas où le carburant est du gazole, de la mousse se forme par brassage du carburant au contact de l'air, lors du passage du carburant du pistolet 8 au volume interne de l'enveloppe 1 du réservoir, par l'intermédiaire de la tpbulure de remplissage 4. La mousse s'accumule et surnage sur la surface supérieure 11 du carburant liquide 9 pour constituer une couche continue 10 d'épaisseur croissante. Pendant le remplissage, l'air contenu dans le réservoir est refoulé dans la capacité d'expansion 6 puis évacué par l'intermédiaire de l'embout 5a et du tuyau de dégazage 5 en direction de l'extrémité d'entrée de la tubulure de remplissage 4 sur laquelle est raccordée l'extrémité du tuyau de dégazage 5 opposée à l'embout 5a. Le flux d'air 12 est évacué par l'embout Sa avec un débit suffisant pour maintenir la pression dans la capacité d'expansion 6 à une valeur fixe égale à la pression atmosphérique. La tubulure de remplissage 4 et le tuyau de dégazage 5 comportent, à partir de l'enveloppe 1 du réservoir, une partie sensiblement horizontale, puis une partie inclinée et dirigée vers le haut, Jusqu' l'extrémité d'entrée de la tubulure de remplissage 4 par laquelle pénètre le pistolet 8. Pendant la phase de remplissage représentée sur la figure 1, la pression dans l'enveloppe 1 du réservoir étant égale à la pression atmosphérique, le niveau 13 du carburant dans la tubulure de remplissage 4 est identique au niveau 11 du carburant liquide dans l'enveloppe 1 du réservoir. Sur la figure 2, on a représenté le réservoir, lorsque le remplissage par le carburant est tel que la couche de mousse 10 surnageant sur le carburant. liquide est parvenue au niveau de l'embout 5a du tuyau de dégazage 5 et a pénétré dans la partie horizontale de ce tuyau de dégazage. A partir de cette phase de remplissage représentée sur la figure 2, l'air expulsé dans la capacité d'expansion 6 ne peut plus être évacué avec un débit suffisant pour maintenir la pression dans l'enveloppe 1 du réservoir à la valeur de la pression atmosphérique, à cause de la présence de la mousse dans la partie horizontale du tuyau de dégazage 5. La pression augmente dans la capacité 6 et le niveau 13 du carburant liquide dans la tubulure de remplissage 4 remonte à l'intérieur de la partie as cendahte de cette tubulure pour parvenir au niveau de l'ouverture d'entrée, comme il est visible sur la figure 3. Le carburant liquide remonte jusqu'a l'ex extrémité du pistolet 8 en provoquant l'arrêt automatique du remplissage. Le niveau du carburant liquide 13 dans la tubulure de remplissage 4 ne peut redescendre que lorsqu'une quantité suffisante d'air a été évacuée par l'embout 5a et le tuyau de dégazage 5 remplis de mousse dans leur partie horizontale. On peut effectuer des remplissages successifs de courte durée après avoir attendu un temps suffisant pour que le niveau de liquide soit redescendu dans la canalisation de remplissage 4. Il est ainsi possible d'effectuer le remplissage'complet du réservoir, ce remplissage étant obtenu lorsque le carburant liquide est parvenu å un niveau suffisant pour remplir complètement la partie horizontale du tuyau de dégazage 5. L'air contenu dans la capacité d'expansion 6 ne peut plus être évacué, ce qui conduit & l'arrêt automatique définitif du remplissage. Sur les figures 4, 5 et 6, on a représenté un réservoir selon l'invention comportant une enveloppe 21, une tubulure de remplissage 24 fixée au niveau d'un ajutage 22 et un tuyau de dégazage 25 débouchant, å l'une de ses extrémités, dans la tubulure de remplissage 24 et relié, & son autre extrémité, & un embout 25a pénétrant dans la partie supérieure 26 du volume interne du réservoir constituant une capacité d'expansion, par une ouverture 23. Selon l'invention, la partie d'extrémité du tuyau de dégazage 25 constituée par l'embout 25a présente une forme coudée et comporte un tronçon sensiblement horizontal dans le prolongement de la par tie horizontale inférieure du tuyau de dégazage 25 et un tronçon incliné dirigé vers le haut dont l'extré- mité supérieure ouverte débouche dans la capacité d'expansion 26. Comme il est visible sur la figure 7, le tronçon horizontal 30 et le tronçon incliné 31 font un angle obtus de l'ordre de 120cl dans le mode de réalisation représenté sur les figures 4 à 7, L'extrémité du tronçon horizontal 30 opposée au coude 33 est reliée à l'extrémité du tuyau de dégazage 25 par exemple par simple emmanchement. L'extrémité supérieure 32 du tronçon incliné vers le haut 31 opposée au coude 33 est ouverte sur toute la section de l'embout 25a. Au voisinage du coude 33, dans la partie initiale du tronçon ascendant 31, la paroi de l'embout 25a est traversée par une ouverture dans laquelle est fixée une pièce 34 en toile métallique à mailles serrées telle qu'une toile métallique pour tamis. La pièce 34 est mise en forme de manière å être fixée sur toute la périphérie de l'ouverture traversant la paroi de l'embout 25a, si bien que l'embout 25a et le tuyau de dégazage 25 ne communiquent avec la capacité d'expansion 26 qu' & travers la pièce en toile métallique 34, au niveau du coude 33. Pendant le remplissage du réservoir, l'air refoulé dans la capacité d'expansion 26 est évacué par l'embout 25a et le tuyau de dégazage 25, en direction de l'entrée de la tubulure 24. Cet air pénètre dans l'embout 25a, aussi bien par son extrémité ouverte supérieure 32 que par les mailles de la pièce en toile métallique 34. Le niveau 35 du carburant liquide dans l'enveloppe 21 et le niveau 36 de ce carburant liquide dans la tubulure 24 se maintiennent dans un même plan horizontal, la pression dans la capacité d'expansion 26 se maintenant à la valeur de la pression atmosphérique grâce à une évacuation d'air à un débit suffisant. Pendant le remplissage, une couche 37 de mousse est susceptible de se former et de s'accumuler sur la surface supérieure 35 du carburant liquide 38. Lorsque le remplissage se poursuit, le niveau 35 du carburant liquide parvient dans la zone d'expansion 26, comme représenté sur la figure 5. La couche de mousse 37 peut alors venir recouvrir tota-lement la zone de l'embout 25a située au voisinage du coude dans laquelle est disposée la pièce en toile métallique 34. Les mailles de la toile métallique constituant la pièce 34 sont suffisamment fines pour empêcher le passage de la mousse constituant la couche 37, à l'intérieur de l'embout 25a et du ,tuyau de dégazage 25. Cependant, un flux d'air (flèche 39) peut encore être évacué par l'ouverture 32 avec un débit suffisant pour maintenir la -pression dans la capacité d'expansion 26 à une valeur sensiblement égale & la pression atmosphérique. Le niveau du carburant liquide 36 dans la tubulure de remplissage 24 se maintient dans le même plan horizontal que le niveau 35 dans l'enveloppe 21 du réservoir. Le remplissage peut donc se poursuivre jusqu'au moment où la surface supérieure 35 du carburant liquide 38 dans l'enveloppe 21 du réservoir parvient au niveau du coude 33 de l'embout 25a au voisin nage duquel est fixée la pièce en toile métallique 34. Contrairement à la mousse, le carburant liquide dont la tension superficielle est faible pénè tre dans la partie horizontale de l'embout 25a et du tuyau de dégazage 25, à travers la pièce 34. Lorsque ces parties horizontales sont totalement remplies de carburant liquide comme représenté sur la figure 6, l'air contenu dans la capacité d'expansion 26 ne peut plus être évacué et le niveau 36 du carburant liquide dans la tubulure de remplissage 24 est susceptible de remonter jusqu'au voisinage de l'ouverture d'entrée de la tubulure 24 dans laquelle est engagé le pistolet de remplissage. Cette remontée du niveau de liquide dans la tubulure de remplissage provoque l'arrêt automatique du pistolet. Cet arrêt automatique intervient seulement lorsque le réservoir est rempli à sa capacité nominale. Le remplissage est donc obtenu en une seule opération, ce qui évite les pertes de temps. Sur les figures 8 et 8A, on a représenté une riante de réalisation de l'embout constituant la partie d'extrémité du tuyau de dégazage d'un réservoir suivant l'invention. Dans le cas de l'embout 25a représenté sur les figures 7 et 7A, la présence de l'angle obtus formé par les tronçons 30 et 31 permet de limiter les pertes de charge lors de l'évacuation des gaz. Il est toutefois possible d'utiliser un embout formant un coude à angle droit tel que l'embout 41 représenté sur les figures 8 et 8A. Cet embout 41 comporte une pièce 42 en toile métallique à mailles fines disposée dans une ouverture traversant la paroi de l'embout 41, au voisinage du coude. L'embout 41 peut être monté par emboîtement sur l'extrémité du tuyau de dégazage 43 correspondant, le maintien de l'embout 41 sur le tuyau 43 étant'assuré par un clip 44 pénétrant, au moment de l'emboîtement, dans une gorge 45 usinée sur la surface intérieure de l'embout 41. La mise en place dans une position correcte de l'embout 41 sur le tuyau 43 est assurée grâce & une partie en saillie 46 du tuyau 43 pénétrant dans une cavité ménagée à l'intérieur de l'embout 41, au moment de l'emboîtement. Le réservoir suivant l'invention permet donc d'obtenir un remplissage à la capacité nominale du réservoir en une seule opération, même dans le cas de carburant comme le gazole ayant tendance à produirede la mousse. Il est bien évident que l'invention ne se limite pas aux modes de réalisation qui ont été décrits. C'est ainsi que la partie d'extrémité du tuyau de dégazage de forme coudée peut être réalisée en une seule pièce avec le tuyau de dégazage au lieu d'être rapportée à l'extrémité de ce tuyau sous la forme d'un embout. La réalisation de cette partie d'extrémité sous la forme d'un embout présente l'in béret d'utiliser le même type de tuyau de dégazage pour les réservoirs à essence qui ne nécessitent pas généralement une disposition suivant l'invention et pour les réservoirs à gazole où la disposition suivant l'invention peut être obtenue en rapportant l'embout à l'extrémité du tuyau de dégazage. Dans ce cas, la fabrication des réservoirs peut être uniformisée, les réservoirs destinés aux véhicules utilisant du gazole étant simplement équipés d'un embout coudé. Au lieu d'une pièce en toile métallique fixée au niveau d'une ouverture voisine du coude de la partie d'extrémité du tuyau de dégazage, on peut utiliser toute pièce rapportée comportant un réseau d'ouvertures de faibles dimensions permettant le passage du carburant liquide mais interdisant le passage de la mousse. Ce réseau d'ouvertures pourrait être également constitué par un ensemble d'ouvertures de petites dimensions régulièrement espacées et traversant la paroi d'un embout ou d'une partie d'extrémité d'un tuyau de dégazage. L'invention peut être utilisée non seulement dans le cas des véhicules utilisant du gazole mais également dans le cas des véhicules à essence. REVENDICATIONS 1.- Réservoir de carburant pour véhicule automobile comportant une capacité d'expansion (26) constituant la partie supérieure de son volume interne, une tubulure de remplissage (24) communiquant avec le volume interne du réservoir (21) à un niveau inférieur au niveau de la capacité d'expansion (26) et un tuyau de dégazage (25) débouchant dans le volume de la capacité d'expansion (26), le tuyau de remplissage (24) et le tuyau de dégazage (25) étant reliés au réservoir (21) à leur point le plus bas, caractérisé par le fait qu'une partie d'extrémité (25a) du tuyau de dégazage disposée à l'intérieur de la capacité d'expansion (26) présente une forme coudée et comporte un tronçon terminal (31) incliné par rapport å l'horizontale et dirigé vers le haut, dont l'extrémité supérieure (32) est ouverte à l'intérieur de la capacité d'expansion (26) et un tronçon (30) sensiblement horizontal, une pluralité d'ouvertures de petites dimensions traversant la paroi du tuyau de dégazage au voisinage du coude (33) de sa partie située dans la capacité d'expansion (26). 2.-Réservoir suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que les ouvertures de petites dimensions traversant la paroi du tuyau de dégazage (25) sont constituées par les ouvertures d'une pièce (34) en une toile métallique à mailles fines, telle qu'une toile pour tamis, rapportée suivant le bord d'une ouverture traversant la paroi du tuyau de dégazage (25), au voisinage du coude (33) de sa partie terminale (25a). 3.- Réservoir suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que la partie d'extrémité (25a) du tuyau de dégazage (25) est constituée par un embout rapporté par emmanche ment, à l'une des extrémités du tuyau de dégazage (25). 4.- Réservoir suivant la revendication 3, caractérisé par le fait que la partie de l'embout (41) emmanché sur l'extrémité du tuyau de dégazage (43) comporte une gorge (44) servant de logement pour un clip annulaire (45) de maintien de l'embout (41) sur l'extrémité du tuyau de dégazage (43). 5.- Réservoir suivant l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé par le fait que le tuyau de dégazage (43) comporte, à son extrémité raccordée à l'embout (41), une partie en saillie (46) venant s'engager, lors de l'emboîtement de l'embout (41), dans un logement de cet embout, pour assurer un positionnement et une orientation corrects de l'embout (41) à l'extrémité du tuyau de dégazage (43). 6.- Réservoir suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que la partie d'extrémité (25a) du tuyau de dégazage (25) comporte deux branches (30, 31) faisant un angle obtus. 7.- Réservoir suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que l'embout (41) du tuyau de dégazage (43) est constitué sous la forme d'un coude à angle droit.