Brevet FR2664863A1 — publié le 19920124

L'invention se rapporte à des systèmes de distribution de carburant pour véhicules à moteur et plus particulièrement à une tuyauterie monobloc pour système de distribution de carburant de type à injection. Il est bien connu que dans un système de distribution de carburant de type à injection pour véhicules à moteur, il faut utiliser trois conduits séparés Le premier, qui est parfois dénommé conduit haute pression, est utilisé pour envoyer de l'essence d'un réservoir (placé à l'arrière du véhicule) au moyen d'une pompe et d'une canalisation à des injecteurs à orifices multiples ou à un carburateur (placé à l'avant du véhicule) pour permettre ensuite la distribution aux différents cylindres du moteur Le deuxième de ces conduits, parfois dénommé conduit basse pression ou conduit de retour, qui est placé au voisinage de l'extrémité de sortie du distri- buteur ou du carburateur, renvoie l'excès ou la fraction inutilisée de l'essence dans le réservoir Le troisième de ces conduits, qui est exigé par les lois de protection de l'envi- ronnement et qui est généralement appelé conduit de récupé- ration de vapeurs, est utilisé pour recueillir l'essence vaporisée ou évaporée dans la région de la "boîte métallique" et d'autres points voisins du moteur du véhicule et la renvoyer dans le réservoir. Jusqu'à présent, ces trois conduits de "carbu- rant" ont été constitués de tuyaux ou tubes individuels séparés de diamètre semblable, assemblés les uns aux autres et montés en parallèle entre l'avant et l'arrière du véhicule Par ailleurs, ces conduits sont réalisés en général en métal Cette disposition et cette réalisation classiques des conduits de "carburant" soulèvent des problèmes de corrosion provoqués par l'eau qui se forme dans les conduits, de diffusion d'hydrocar- bures à travers la paroi des conduits dans l'atmosphère en provoquant de la pollution, de la création de charges électro- statiques sur la surface extérieure des conduits par suite de l'écoulement du carburant dans ces derniers le long des cloisons intérieures, ainsi que de leur encombrement. Une recherche effectuée à l'office des Brevets et Marques des E U A a permis de trouver les brevets U S. suivants: 2 325 464, 2 475 468, 2 519 939, 3 323 585, 3 765 728, 4 014 369, 4 343 844, 4 367 769, 4 467 610, 4 491 297, 4 570 686. Le brevet U S n' 2 325 464 décrit un flexible à passages multiples qui comprend un flexible tubulaire intérieur, un flexible tubulaire intermédiaire placé à distance du, et entourant le, flexible intérieur, ainsi qu'un flexible tubulaire extérieur placé à distance du, et entourant le, flexible intermédiaire Le brevet U S N O 3 323 585 décrit une structure collectrice pour appareil de transfert de chaleur qui comprend plusieurs éléments tubulaires montés concentriquement. Le brevet U S n' 3 765 728 décrit une tuyauterie pour système de freinage de véhicules qui comprend une recirculation de fluide de freinage dans laquelle le tuyau flexible consiste en deux tuyaux coaxiaux dont l'intérieur est utilisé pour envoyer du fluide de freinage à un cylindre d'actionnement de frein et dont celui qui est à l'extérieur forme un conduit de reflux partant du cylindre. Le brevet U S N O 4 014 369 représente une tuyauterie pour basse température à tuyau triple dans laquelle un liquide à basse température ou du gaz chaud est transféré par un tuyau interne et la vapeur ou le retour de condensat est dirigé dans un anneau situé entre le tuyau intérieur et un tuyau médian Le brevet U S N O 4 467 610 décrit un système d'alimentation en carburant d'une turbine à gaz dans lequel une tubulure est réalisée à paroi double afin de résister aux températures élevées ou aux flammes qui entourent le brûleur et constitue un circuit secondaire d'écoulement pour l'évacuation des fuites de carburant de la tubulure Les deux parois de la tubulure comprennent une paroi intérieure qui enveloppe le circuit primaire d'écoulement du carburant dans le système Une paroi extérieure concentrique entoure la paroi intérieure et protège le circuit primaire. Le brevet U S N O 4 491 297 décrit un raccord à trois voies qui est assemblé à un tuyau flexible fait de trois tuyaux logés les uns dans les autres Le brevet U S N 04 570 686 décrit un appareil destiné à empêcher le blocage d'un flexible de récupération de vapeur par du carburant liquide, dans lequel le tuyau central envoie du carburant au gicleur, un anneau étant monté entre le tuyau central et le tuyau extérieur pour diriger l'écoulement de vapeur provenant du gicleur Les autres brevets se rapportent à des assemblages tubulaires et à leurs organes de raccord et ne sont que d'un intérêt général. Il n'existe toutefois dans l'art antérieur aucun conduit monobloc de carburant destiné à une distribution de type à injection pour véhicules à moteur qui soit analogue à celui de la présente invention Le conduit monobloc comprend un tube intérieur qui est le conduit haute pression et un tube intermédiaire qui est le conduit basse pression et qui est disposé autour du précédent, ainsi qu'un tube extérieur qui est le conduit de récupération de vapeur et qui est disposé autour du tube intermédiaire. L'invention a donc pour objet un conduit monobloc de carburant pour système de distribution de type à injection pour véhicules à moteur, qui est relativement simple à fabriquer et à assembler, mais qui toutefois n'a pas les inconvénients des conduits de carburant de l'art antérieur, ce conduit monobloc étant formé de plusieurs tubes disposés concentriquement ou tangentiellement les uns dans les autres, de sorte qu'ils ont un encombrement plus faible que les conduits de l'art antérieur Le conduit selon l'invention élimine l'utilisation de trois conduits individuels séparés, ce qui en réduit les dimensions, chacun des tubes concentriques ou disposés tangentiellement les uns dans les autres étant réalisé en matière plastique de manière à éliminer et/ou à restreindre les problèmes de corrosion et de diffusion. Donc, le conduit monobloc perfectionné conforme à l'invention comprend un tube intérieur, un tube intermédiaire et un tube extérieur, le tube intérieur constituant un conduit haute pression et comprenant un premier passage destiné à l'envoi de carburant d'un réservoir à un cylindre du moteur, le tube intermédiaire constituant un conduit basse pression qui est radialement à distance du tube intérieur et coaxial à ce dernier de manière à former un second passage de retour de la partie inutilisée du carburant dans le réservoir, le tube extérieur constituant un conduit de récupération de vapeur qui est placé radialement à distance du tube intermédiaire, coaxialement à ce dernier, de manière à former un troisième passage de retour du carburant vaporisé et évaporé dans le réservoir. L'invention va être décrite plus en détail à titre d'exemple nullement limitatif en regard des dessins annexés sur lesquels: la Figure 1 est une représentation schématique d'un système de distribution de carburant d'un véhicule à moteur qui comprend le conduit monobloc selon l'invention; la Figure 2 est une vue en bout du conduit monobloc et de son bloc d'extrémité; la Figure 3 est une coupe longitudinale selon la ligne 3-3 de la Figure 2; la Figure 4 est une coupe transversale du conduit monobloc selon la ligne 4-4 de la Figure 1; la Figure 5 est une coupe transversale d'une variante de réalisation du conduit monobloc de l'invention; la Figure 6 est une coupe transversale d'une variante de réalisation du tube interne de la Figure 4. La figure 1 représente schématiquement un système 10 de distribution de carburant de type à injection pour véhicules à moteur, dans lequel un conduit monobloc 12 selon l'invention est utilisé La distribution 10 comprend un réservoir de carburant 14 sur lequel une pompe volumétrique 16 extrait du carburant (de l'essence) et l'envoie par l'intermé- diaire d'un bloc d'extrémité 18 ou d'un organe de raccord relié à une extrémité du conduit 12 située à l'arrière du véhicule aux cylindres individuels 20 du moteur situé à l'avant du véhicule par l'intermédiaire d'un second bloc d'extrémité 22 relié à l'autre extrémité du conduit 12 Pour simplifier, un seul des cylindres 20 du moteur a été représenté. Comme mentionné précédemment, un système de distribution de carburant du type à injection exige un conduit sous haute pression 24 pour envoyer de l'essence du réservoir 14 aux différents cylindres 20 du moteur, un conduit basse pression ou conduit de retour 26 pour renvoyer l'excédent ou la partie inutilisée de l'essence dans le réservoir 14 et un conduit 28 de récupération de vapeur destiné à recueillir l'essence vaporisée ou évaporée et la renvoyer également dans le réservoir 14 La nécessité de prévoir trois conduits indi- viduels séparés de "carburant" allant de l'arrière à l'avant du véhicule a certains inconvénients tels que ceux qui ont été mentionnés Ces inconvénients sont évités par l'utilisation du conduit monobloc de carburant 12 réalisé conformément à l'invention pour relier l'arrière à l'avant du véhicule. Le conduit monobloc 12 et ses blocs d'extrémité correspondants ou éléments de raccord 18, 22 situés à chaque extrémité de ce conduit étant de réalisation identique, il suffira de ne représenter en détail et de ne décrire qu'une seule de ces extrémités Comme le montrent les figures 2 à 4, le conduit monobloc 12 comprend un tube intérieur 30 consti- tuant le conduit sous haute pression et comprenant un premier passage ou une première canalisation 32 Le tube intérieur 10 selon un mode de réalisation est avantageusement en matière plastique souple à paroi mince et non conductrice Le premier passage 12 a une section circulaire et il est destiné à envoyer de l'essence du réservoir 14 sous haute pression dans le cylindre 20 du moteur. Le conduit monobloc 12 comprend également un tube intermédiaire 34 qui est placé à distance du tube inté- rieur 30 et qui est sensiblement coaxial à ce dernier Le tube intermédiaire 34 constitue le conduit basse pression ou conduit de retour et il est également avantageusement en matière plastique souple à paroi mince et non conductrice Un second passage ou une seconde canalisation 36 a une section annulaire qui est délimitée par la surface intérieure du tube intermé- diaire 34 et la surface extérieure du tube intérieur 30 Le second passage est destiné à renvoyer l'excédent ou la partie inutilisée de l'essence dans le réservoir 14. Par ailleurs, le conduit monobloc 12 comprend un tube extérieur 38 qui est placé à distance du tube intermé- diaire 34 auquel il est sensiblement coaxial Le tube extérieur 38 constitue le conduit de récupération de vapeur et il est aussi réalisé avantageusement en matière plastique souple à paroi mince, non conductrice Un troisième passage ou une troisisème canalisation 40 a également une section annulaire qui est délimitée par la surface interne du tube extérieur 38 et la surface extérieure du tube intermédiaire 34 Le troisième passage 40 a pour fonction de recueillir l'essence vaporisée ou évaporée et de la renvoyer dans le réservoir. En pratique, la longueur de chaque tube 30, 34 et 38 peut être de l'ordre de trois à six mètres Le tube intérieur 30 peut avoir un diamètre intérieur de 6 mm et un diamètre extérieur de 8 mm, donc une paroi de lmm d'épaisseur. Pour obtenir une surface équivalente pour l'écoulement du fluide, le tube intermédiaire 34 a un diamètre intérieur de l Omm et un diamètre extérieur de 12 mm, donc une paroi de lmm d'épaisseur Par ailleurs, le tube extérieur peut avoir un diamètre intérieur de 13,4 mm et un diamètre extérieur de 15,4 mm et une paroi d'une épaisseur de lmm. L'avantage qu'apporte le conduit monobloc de carburant 12 sur les systèmes classiques ne réside pas uni- quement dans l'élimination de conduits multiples individuels et séparés, mais aussi dans une réduction correspondante de l'encombrement En effet, le conduit monobloc se compose de trois tubes concentriques dont le conduit haute pression est le conduit intérieur 10, le conduit basse pression ou de retour est placé à distance du, et entoure le, tube interne et le conduit de récupération de vapeur est placé à distance du, et entoure le, tube intermédiaire De plus, chaque tube étant en matière plastique non conductrice, le problème de la corrosion peut être évité. En ce qui concerne le problème de diffusion à l'atmosphère extérieure, elle ne peut avoir lieu que par le tube extérieur 38 Toutefois, la surface globale à découvert des trois tubes concentriques du conduit monobloc ayant été réduite d'environ 36 % par rapport aux systèmes classiques, la diffusion totale subit une réduction correspondante Pour éviter le problème de formation de charges électrostatiques, un fil central 42 (Figure 3) disposé dans le tube intérieur 30 est connecté à une extrémité au châssis du véhicule de manière à réaliser une décharge statique par la masse Bien entendu, au lieu d'utiliser le fil pour mettre à la masse les charges électrostatiques, le tube intérieur 30 peut être réalisé en matière plastique conductrice. Du point de vue de la sécurité, on peut observer que le conduit haute pression étant le tube intérieur, une défaillance de ce conduit ne provoque ou n'a pas pour consé- quence une défectuosité catastrophique, car il est entouré coaxialement par le tube intermédiaire 34, puis par le tube extérieur 38 En variante de réalisation, le tube intérieur 30 peut être réalisé en acier au carbone avec une épaisseur de paroi plus faible de manière à restreindre encore le problème de diffusion Toutefois, il en résulterait que le tube inté- rieur serait susceptible de se corroder Il est possible de surmonter cet inconvénient en utilisant un métal résistant à la corrosion tel que de l'acier inoxydable, mais avec en contre- partie un coût plus élevé. Il est par ailleurs bien évident que l'un quelconque des tubes pourrait être réalisé en métal Suivant une autre variante de réalisation telle que représentée sur la Figure 6, le tube intérieur 30 b pourrait être formé inté- rieurement d'une matière plastique non conductrice ayant le même diamètre intérieur ( 6 mm) et entourée d'une couche d'en- viron lmm d'épaisseur de métal de manière à obtenir un tube intérieur ayant un diamètre extérieur de 8 mm. Suivant une autre variante de réalisation du conduit monobloc 12 a tel que représenté sur la Figure 5, les trois tubes 30 a, 34 a et 38 a sont disposés tangentiellement les uns par rapport aux autres, l'axe passant par le centre du tube extérieur 38 a étant parallèle aux, mais à distance des, axes du tube intermédiaire 34 a et du tube intérieur 30 a A cette différence près, les trois tubes 30 a, 34 a et 38 a pourraient être réalisés dans les mêmes matières que celles mentionnées pour les trois tubes concentriques. Pour en revenir aux Figures 2 et 3, celles-ci représentent le bloc d'extrémité 22 qui est lié par un adhésif tel qu'une colle ou par d'autres moyens convenables au conduit de carburant 12 au voisinage de l'extrémité de sortie de la canalisation de carburant Le bloc d'extrémité 22 est réalisé de préférence en matière plastique souple et comprend un passage horizontal 43 dont l'axe est coaxial à l'axe du tube intérieur 30 et qui communique avec le premier passage 32 Un raccord haute pression 44, qui entoure le passage 43, est équipé d'un double joint torique 46 sur la surface extérieure pour faciliter la jonction avec un élément de raccord rapide (non représenté). Le bloc d'extrémité 22 comprend par ailleurs un passage 48 situé radialement à l'extérieur, dont l'axe est perpendiculaire à celui du tube intermédiaire 34 et qui communique avec le second passage 36 Un raccord basse pression entoure le passage 48 et il est équipé d'un double joint torique 52 sur la surface extérieure pour faciliter la jonction avec un raccord rapide Par ailleurs, le bloc d'extrémité 22 comprend un second passage 54 orienté radialement vers l'exté- rieur, dont l'axe est perpendiculaire à celui du tube extérieur 38, mais qui peut inscrire un angle avec l'axe du passage radial 48, ce passage 54 communiquant avec le conduit extérieur Un raccord 56 de récupération de vapeur, qui entoure le passage 54, est équipé sur la surface extérieure d'un double joint torique 58 pour faciliter la jonction avec un raccord rapide. Donc, d'après ce qui précède, la présente invention se rapporte à un conduit monobloc perfectionné destiné à un système de distribution de carburant de type à injection pour véhicules à moteur, qui est formé d'un tube intérieur constituant un conduit haute pression, d'un tube intermédiaire constituant un conduit basse pression et d'un tube extérieur constituant un conduit de récupération de vapeur Les trois tubes sont disposés soit coaxialement soit tangentiellement. Il va de soi que l'invention n'a été décrite qu'à titre d'exemple et que de nombreuses modifications, en particulier en ce qui concerne les matériaux utilisés, peuvent être apportées sans sortir du cadre de l'invention défini par les revendications. REVENDICATIONS 1 Tuyauterie monobloc ( 12) destinée à être utilisée dans un système de distribution de carburant de type à injection pour véhicules à moteur, caractérisée en ce qu'elle comprend un tube intérieur ( 30) constituant un conduit haute pression et présentant un premier passage ( 32) pour l'envoi de carburant d'un réservoir à un cylindre du moteur du véhicule, un tube intermédiaire ( 34) constituant un conduit basse pression placé radialement à distance du tube intérieur, coaxialement à ce dernier, de manière à former un second passage ( 36) entre ces tubes pour le retour de la partie inutilisée du carburant dans le réservoir et un tube extérieur ( 38) constituant un conduit de récupération de vapeur placé radialement à distance dudit tube intermédiaire, coaxialement à ce dernier de manière à former entre eux un troisième passage ( 40) pour le retour de carburant vaporisé ou évaporé dans le réservoir. 2 Tuyauterie monobloc ( 12 a) destinée à être utilisée dans un système de distribution de carburant de type à injection pour véhicules à moteur, caractérisée en ce qu'elle comprend un tube intérieur ( 30 a) constituant un conduit haute pression et présentant un premier passage destiné à l'envoi de carburant d'un réservoir à un cylindre du moteur du véhicule, un tube intermédiaire ( 34 a) constituant un conduit basse pression, disposé autour dudit tube intermédiaire, tangen- tiellement à ce dernier, de manière à former entre eux un second passage pour le retour de la partie inutilisée du carburant dans le réservoir, et un tube extérieur ( 38 a) constituant un conduit de récupération de vapeur disposé autour dudit tube intermédiaire, tangentiellement à ce dernier, de manière à former entre eux un troisième passage pour le renvoi de carburant vaporisé ou évaporé dans le réservoir. 3 Tuyauterie monobloc ( 12) destinée à être utilisée dans un système de distribution de carburant de type à injection pour véhicules à moteur, caractérisée en ce qu'elle comprend en combinaison un tube intérieur ( 30) constituant un il conduit haute pression et présentant un premier passage ( 32) d'envoi de carburant d'un réservoir à un cylindre du moteur du véhicule, un tube intermédiaire ( 34) constituant un conduit basse pression placé à distance du tube intérieur et entourant ce dernier de manière à former entre eux un second passage ( 36) pour le retour de la partie inutilisée du carburant dans le réservoir, un tube extérieur ( 38) constituant un conduit de récupération de vapeur placé à distance du tube intermédiaire et entourant ce dernier de manière à former entre eux un troisième passage ( 40) pour le retour de carburant vaporisé ou évaporé dans le réservoir, et des blocs d'extrémité ( 18, 22), reliés aux extrémités desdits tubes intérieur, intermédiaire et extérieur et comportant des passages correspondants ( 43, 48, 54) communiquant avec lesdits premier, second et troisième passages ( 32, 36, 40) pour faciliter la jonction avec un raccord rapide. 4 Tuyauterie monobloc selon l'une des revendi- cations 1 et 2, caractérisée en ce qu'elle comprend par ailleurs des blocs d'extrémité ( 18, 22) reliés aux extrémités desdits tubes intérieur ( 30), intermédiaire ( 34) et extérieur ( 38) et comportant des passages correspondants ( 43, 48, 54) communiquant avec lesdits premier, deuxième et troisième passages ( 32, 36, 40) pour faciliter la jonction avec un raccord rapide. 5 Tuyauterie monobloc selon l'une quelconque des renvendications 1 à 3, caractérisée en ce que lesdits tubes intérieur ( 30, 30 a), intermédiaire ( 34, 34 a) et extérieur ( 38, 38 a) sont en matière plastique non conductrice, un fil étant disposé dans le tube intérieur pour mettre à la masse les charges statiques. 6 Tuyauterie monobloc selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que lesdits tubes intérieur ( 30, 30 a), intermédiaire ( 34, 34 a) et extérieur ( 38, 38 a) sont en matière plastique conductrice. 7 Tuyauterie monobloc selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que ledit tube intérieur ( 30, 30 a) est en matière métallique et lesdits tubes intermédiaire et extérieur ( 34, 34 a, 38, 38 b) sont en matière plastique non conductrice. 8 Tuyauterie monobloc selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'au moins l'un desdits tubes intérieur, intermédiaire et extérieur est en matière métallique et les autres tubes sont en matière plas- tique conductrice ou non conductrice. 9 Tuyauterie monobloc selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le tube intérieur est réalisé intérieurement ( 30 b) en matière plastique non conductrice et il est entouré extérieurement d'une couche mince ( 31) de matière métallique. Tuyauterie monobloc selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le tube intérieur ( 30, 30 a) a un diamètre intérieur de 6 mm et un diamètre extérieur de 8 mm et son épaisseur de paroi est de lmm. 11 Tuyauterie monobloc selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que ledit tube extérieur ( 38, 38 a) a un diamètre intérieur de 13,4 mm et un diamètre extérieur de 15,4 mm et une paroi de lmm d'épaisseur.