Brevet FR2693155A1 — publié le 19940107

Dispositif de pressurisation d'un réservoir de carburant La présente invention concerne un dispositif de pressurisa- tion d'un réservoir de carburant et, de façon plus particu- lière, un dispositif de pressurisation d'un réservoir de carburant dans une machine telle qu'un engin de travail ou un véhicule sur lequel est monté un moteur à quatre temps ou l'analogue et dans lequel la position relative entre le moteur et le réservoir de carburant change. Dans le cas d'un moteur à quatre temps, on utilise générale- ment une pompe à carburant, montée sur une automobile ou l'analogue, comme dispositif de pressurisation du carburant. Toutefois, la plupart des engins de travail agricoles, tels que des tondeuses à gazon, sont du type dans lequel un réservoir de carburant est disposé plus haut que le moteur, de sorte que le carburant descend naturellement pour être fourni au moteur A titre d'exemple, ce type de dispositif est décrit dans les Brevets US Nos 4212364 et 4422283 Dans un tel cas, la position relative dans la direction verticale entre un carburateur et le réservoir de carburant est un facteur important de la capacité de fourniture du carburant. De ce fait, lorsqu'un moteur à quatre temps ne comporte pas la pompe à carburant mentionnée ci-dessus, la position relative dans la direction verticale entre un carburateur et un réservoir de carburant est un facteur important de la capacité de fourniture du carburant Toutefois, lorsque le moteur à quatre temps est incliné en fonctionnement, cette position relative affecte directement son fonctionnement sur une pente. Par exemple, une tondeuse automotrice du type à commande radio est l'engin le plus efficace lorsqu'on l'emploie sur une pente qui impose une forte charge opérationnelle et est extrêmement dangereuse Les rives d'une rivière sont en général inclinées sous un angle d'environ 30 et certaines parties du rough des terrains de golf ont une inclinaison aussi importante que 50 Toutefois, l'alimentation en carburant d'un moteur à quatre temps actuellement en service ne peut être assurée que lorsque l'inclinaison est de 25 à au maximum En conséquence, une pompe à carburant est indispensable pour un moteur d'un engin qui fonctionne sur une pente abrupte, comme décrit ci-dessus Toutefois, lorsqu'on monte une pompe à carburant, l'engin a une dimen- sion et un poids plus importants, bien qu'un engin de travail, notamment un engin de travail devant fonctionner sur des pentes abruptes, doit être léger et compact. Compte tenu d'un tel problème, la présente invention a pour but de procurer un dispositif de pressurisation du carburant qui soit léger, compact, durable et bon marché, grâce auquel un engin de travail peut fonctionner sans aucune difficulté, même sur une pente. La présente invention résout le problème décrit ci-dessus en pressurisant un réservoir de carburant sans pompe à carbu- rant Comme résultat de diverses recherches, une partie d'un dispositif reniflard et une pression dans ce dispositif reniflard sont utilisées dans cette invention pour pressuri- ser le réservoir de carburant De façon plus spécifique, une chambre de réglage de pression est formée dans une portion d'un passage dans le dispositif reniflard, et un conduit tubulaire fait communiquer la chambre de réglage de pression avec le réservoir de carburant, d'o il résulte que ce réservoir de carburant est pressurisé par le dispositif reniflard par l'intermédiaire de la chambre de réglage de pression. En fonction de la forme, de l'emplacement et des conditions de fonctionnement du réservoir de carburant, le carburant pourrait revenir dans la chambre de réglage de pression par l'intermédiaire du conduit tubulaire en provenance du réservoir de carburant En conséquence, il est prévu un clapet anti-retour qui ne permet pas au carburant de revenir du réservoir de carburant dans une portion du conduit tubulaire faisant communiquer la chambre de réglage de pression avec le réservoir de carburant. Afin d'empêcher une augmentation excessive de la pression résultant du chauffage du réservoir de carburant ou de facteurs analogues, un trou de mise à air libre, qui est constamment ouvert, est prévu dans le réservoir de carburant et la surface en coupe transversale du trou de mise à air libre est déterminée pour maintenir l'équilibre de la pression en provenance de la chambre de réglage de pression avec la pression exigée dans le réservoir de carburant. En outre, afin de réduire la quantité de carburant qui arrive dans la chambre de réglage de pression, le réservoir de carburant a une forme pratiquement triangulaire et un volume verticalement allongé est formé dans la portion supérieure du réservoir de carburant de façon à s'en projeter, le conduit tubulaire en provenance de la chambre de réglage de pression étant raccordé à ce volume. Avec la structure décrite ci-dessus dans laquelle on utilise le dispositif renif lard qui équipe conventionnellement le moteur à quatre temps, le réservoir de carburant peut être pressurisé sans pertes d'énergie et sans utiliser une pompe compliquée. Du fait que le clapet anti-retour qui ne permet pas au carburant de revenir du réservoir de carburant est prévu dans la portion du conduit tubulaire allant au réservoir de carburant, le carburant ne peut revenir dans la chambre de réglage de la pression en provenance du réservoir de carbu- rant, en fonction de la forme, de l'emplacement et des conditions de fonctionnement du réservoir de carburant. En outre, un trou de mise à air libre, qui est constamment ouvert, est prévu dans le réservoir de carburant et la surface en coupe transversale de ce trou de mise à air libre est déterminée pour maintenir un équilibre entre la pression en provenance de la chambre de réglage de pression et la pression exigée dans le réservoir de carburant En conséquen- ce, on peut empêcher un accroissement excessif de la pression résultant du chauffage du réservoir de carburant ou de facteurs analogues, et on peut pressuriser constamment le réservoir de carburant de façon fiable. En outre, le réservoir de carburant a une forme pratiquement triangulaire et le volume s'en projetant est formé dans la portion supérieure du réservoir de carburant, le conduit tubulaire provenant de la chambre de réglage de pression étant raccordé à cet espace qui se projette du réservoir. Ainsi, on empêche le carburant de s'écouler dans la chambre de réglage de pression. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la descrip- tion détaillée suivante, donnée à titre d'exemple seulement, d'une réalisation préférée de l'invention, en liaison avec le dessin joint, sur lequel: la figure 1 est un schéma de passage montrant une réalisa- tion d'un dispositif reniflard d'un moteur à quatre temps selon la présente invention; la figure 2 est une vue latérale d'une tondeuse automotrice à commande par radio; les figures 3 (a) et 3 (b) sont des vues latérales d'un moteur à quatre temps fonctionnant respectivement sur un plan et sur une pente; la figure 4 est un graphique représentant un changement de pression dans le carter du vilebrequin; la figure 5 est une vue latérale d'un réservoir de carbu- rant; et la figure 6 est une vue frontale partiellement arrachée du réservoir de carburant. On va ci-après décrire une réalisation d'un dispositif de pressurisation d'un réservoir de carburant selon la présente invention, qui équipe un moteur à quatre temps monté sur une tondeuse automotrice à commande par radio. La figure 2 est une vue latérale de la tondeuse automotrice à commande par radio Une lame 24 est fixée sur l'extrémité inférieure d'un arbre de sortie 23 du moteur à quatre temps 22 qui est monté sur un chariot 21, tandis qu'une transmis- sion de déplacement et les roues de direction 26 sont actionnées par des signaux en provenance d'un récepteur radio 25 Le dispositif de pressurisation du réservoir de carburant de la structure suivante est prévu sur cette tondeuse automotrice à commande par radio. Un dispositif reniflard du moteur à quatre temps comprend, par exemple comme on le voit sur la figure 1, un passage faisant communiquer le carter moteur 27 et une chambre de poussoirs de soupapes 32 et faisant circuler l'air depuis un épurateur d'air 29 jusqu'à un carburateur 30 en passant par un clapet anti-retour 28 dans la chambre de poussoirs. La figure 4 est un graphique illustrant un changement de pression dans le carter moteur résultant du fonctionnement du dispositif reniflard Grâce au clapet anti-retour 28 dans la chambre de poussoirs, l'énergie représentée par les portions hachurées du graphique est libérée du carter moteur par l'intermédiaire du passage de circulation d'air du dispositif renif lard En conséquence, la pression dans le passage de circulation d'air varie de façon répétitive depuis une pression positive jusqu'à une pression négative et d'une pression négative à une pression positive par rapport à la pression atmosphérique, principalement du fait du mouvement d'un piston 31. Dans la présente invention, une chambre de réglage de pression 2 est prévue dans le dispositif reniflard 1, cette chambre étant installée dans une portion du passage de circulation d'air De façon plus spécifique, la chambre de réglage de pression 2 comprend une bille de clapet 16, un ressort 17, un boulon de réglage de pression 8, un orifice d'aspiration 9 de l'air en provenance de la chambre de poussoirs 32, un orifice d'évacuation 10 vers l'épurateur d'air 29, un orifice d'évacuation 11 vers le réservoir de carburant 3, etc L'orifice d'admission 9 de la chambre de réglage de pression 2 est raccordé par un tuyau 12 à la chambre de poussoirs, et l'orifice d'évacuation 10 est raccordé par un tuyau 13 à l'épurateur d'air Par ailleurs, l'orifice d'évacuation 11 est raccordé par un tuyau 15 à un orifice de pressurisation 14 du réservoir de carburant 3, ce tuyau 15 formant un conduit tubulaire 4 Le conduit tubulaire 4 faisant communiquer la chambre de réglage de pression 2 avec le réservoir de carburant 3 est équipée d'un clapet anti-retour 5 qui ne permet pas à un liquide provenant du réservoir de carburant 3 de revenir dans la chambre de réglage de pression 2 La pression nécessaire pour pressuri- ser le réservoir de carburant est obtenue en réglant le boulon de réglage de pression 8. Lorsqu'une tondeuse est en service sur une pente, comme indiqué sur la figure 3 (b), la position relative entre le niveau du carburateur 30 et le niveau du réservoir de carburant 3 est l'inverse de celle existant lorsque la tondeuse est en service sur un plan, comme représenté sur la figure 3 (a) En conséquence, un dispositif de pressurisation- /alimentation de carburant est nécessaire Dans cette invention, une pression positive est introduite dans le réservoir de carburant par le passage dans le dispositif reniflard, la chambre de réglage de pression 2 et le tuyau , et le carburant sort du réservoir de carburant sous une certaine pression, de sorte que l'engin peut continuer à fonctionner, même sur une pente sans provoquer de troubles tels que le moteur s'arrête. Afin d'empêcher la pression dans le réservoir de carburant d'augmenter du fait d'un chauffage du réservoir ou de facteurs analogues et afin d'empêcher le carburant de fuir de l'engin même sur une pente abrupte, un volume verticalement allongé est formé dans une portion supérieure du réservoir de carburant 3, lequel volume se projette de la surface supé- rieure du réservoir comme on le voit sur le côté droit de la figure 1 Le tuyau 15 du conduit tubulaire 4 communiquant avec la chambre de réglage de pression 2 est raccordé à une portion supérieure de ce volume allongé, tandis qu'un trou de mise à air libre 6 est formé dans cette portion supérieure du volume La surface en coupe transversale du trou de mise à air libre 6 est déterminée de telle sorte que la pression provenant de la chambre de réglage de pression 2 s'équilibre avec une pression nécessaire pour pressuriser le carburant dans le réservoir de carburant 3 Un clapet de réglage de pression peut être prévu à la place du trou de mise à air libre 6. Les figures 5 et 6 montrent un exemple de réservoir de carburant 3 ayant une configuration plus efficace Comme il apparaît sur le dessin, le réservoir de carburant 3 a une forme pratiquement triangulaire se rétrécissant progressive- ment en direction du haut, dans lequel est délimité un volume verticalement allongé 7 Ensuite, comme on le voit sur la figure 1, le tuyau 15 du conduit tubulaire 4 est raccordé à cette portion et par ailleurs on forme un trou de mise à air libre 6, si nécessaire Dans ce cas, le réservoir n'a pas de partie rétrécie et, même s'il est incliné, la surface du carburant s'étend le long d'une surface latérale du réser- voir, comme on le voit sur les figures 5 et 6 En conséquen- ce, il ne peut que difficilement se former une poche d'air, qui pourrait se former si le réservoir ayant une partie étroite, comme représenté sur la figure 1, était rempli avec une grande quantité de carburant et incliné S'il se forme une poche d'air, la dilatation de l'air fait que le carburant revient dans le conduit tubulaire 4 ou s'évacue dangereuse- ment du trou de mise à air libre 6. Une tondeuse automotrice à commande radio est l'engin le plus efficace lorsqu'on l'utilise sur une pente qui implique un grand effort opérationnel et est extrêmement dangereuse Bien qu'il ait été jusqu'ici impossible d'utiliser une tondeuse conventionnelle de ce type sur une pente fortement inclinée, la présente invention permet d'utiliser une telle tondeuse de façon fiable Il est très significatif que cette invention procure un dispositif de pressurisation de carburant léger, compact, très durable et bon marché En outre, on utilise une partie du dispositif renif lard et la pression dans ce5 dispositif pour pressuriser le réservoir de carburant, de sorte que le dispositif de pressurisation a une structure simple, qui n'entraîne pratiquement aucune perte d'énergie. Revendications 1. Dispositif de pressurisation d'un réservoir de carburant utilisé en liaison avec un moteur monté sur un chariot et un réservoir de carburant équipé d'un dispositif reniflard, caractérisé en ce que: une chambre de réglage de pression ( 2) est formée dans une portion d'un passage dans le dispositif renif lard ( 1) du moteur, et en ce qu'un conduit tubulaire ( 4) est prévu pour faire communiquer cette chambre de réglage de pression ( 2) avec le réservoir de carburant ( 3), de telle sorte que le réservoir de carburant ( 3) est pressurisé par le dispositif renif lard ( 1) par l'intermédiaire de la chambre de réglage de pression ( 2). 2. Dispositif de pressurisation d'un réservoir de carburant selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un clapet anti-retour ( 5), qui ne permet pas un passage de carburant en provenance du réservoir de carburant ( 3), est monté dans une portion du conduit tubulaire ( 4) faisant communiquer la chambre de réglage de pression ( 2) avec le réservoir de carburant ( 3). 3 Dispositif de pressurisation d'un réservoir de carburant selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un volume verticalement allongé ( 7) est formé dans une portion supé- rieure du réservoir de carburant ( 3) de façon à s'en proje- ter, et en ce que le conduit tubulaire ( 4) provenant de la chambre de réglage de pression ( 2) est raccordé à ce volume ( 7). 4. Dispositif de pressurisation d'un réservoir de carburant selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'un trou de mise à air libre ( 6) ou un clapet de réglage de pression est prévu dans le voisinage de la portion supérieure de ce volume ( 7) dans la portion supérieure du réservoir de carburant ( 3) et en ce que la surface en coupe transversale du trou de mise à air libre ( 6) ou du clapet de réglage de pression est déterminé pour maintenir un équilibre de la pression sortant de la chambre de réglage de pression ( 2) avec la pression nécessaire pour pressuriser le réservoir de carburant ( 3). 5 Dispositif de pressurisation d'un réservoir de carburant selon la revendication 3, caractérisé en ce que le réservoir de carburant ( 3) a une forme pratiquement triangulaire se rétrécissant progressivement vers le haut, dans lequel est défini le volume verticalement allongé ( 7).