Brevet FR2702714A1 — publié le 19940923

L'invention concerne un système de réservoir pour carburant liquide d'un moteur thermique, en parti- culier dans des véhicules automobiles, comprenant au moins deux parties de réservoir reliées entre elles par un déversoir, une conduite d'alimentation menant d'une partie de réservoir au moteur, une conduite de retour menant du moteur à cette partie de réservoir, un dispo- sitif d'aspiration hydrodynamique agencé sur la conduite de retour et mû par le carburant refluant en retour, des conduites d'aspiration coordonnées séparément aux parties de réservoir et menant au dispositif d'aspira- tion, ainsi qu'un orifice ou une conduite de remplissage pour le système de réservoir. Un tel système de réservoir est l'objet du document EP-B 02 28 176, voir en particulier la figure 1 de ce document. Avec les moteurs thermiques actuellement habituels dans les véhicules automobiles, la quantité de carburant amenée à travers la conduite d'alimentation au moteur, dépasse toujours nettement la consommation instantanée, de sorte que des quantités de carburant relativement grandes sont renvoyées à travers la con- duite de retour dans le système de réservoir Selon le document EP-B 02 28 176, ce courant de retour peut actionner le dispositif d'aspiration mentionné au début, par lequel est alors introduit en permanence, pendant que le moteur marche, du carburant supplémentaire, venant des parties de réservoir, dans le tronçon de la conduite de retour se raccordant dans le sens de l'écou-30 lement au dispositif d'aspiration On obtient ainsi que les niveaux de carburant dans les parties de réservoir sont également à peu près les mêmes lorsque le niveau de carburant est déjà descendu sous le niveau du déversoir. En effet, si les niveaux de carburant dans les parties du réservoir n'étaient pas les mêmes, le dispositif d'aspiration aspirerait davantage de carburant de la partie de réservoir ayant le niveau de carburant le plus élevé, au cas o les conduites d'aspiration sont iden- tiques De plus, les conduites d'aspiration forment un système de tuyaux communiquants (au cas o ces conduites sont suffisamment exemptes d'air) par lequel les niveaux de carburant dans les parties du réservoir peuvent également être égalisés quand le moteur est arrêté, c'est-à-dire lorsque le dispositif d'aspiration n'agit pas. Cependant, le système décrit dans le document EP-B 02 28 176 est incapable d'établir un équilibre des niveaux de carburant dans les parties du réservoir lorsqu'une de ces parties ainsi que la conduite d'aspi- ration coordonnée sont presque complètement vidées et que le niveau dans l'autre partie de réservoir est sous le niveau du déversoir Dans un tel cas, le dispositif d'aspiration pourrait seulement aspirer de l'air de la partie de réservoir vidée, de sorte que la conduite d'aspiration coordonnée resterait en permanence vide de carburant Dans ce cas, à l'arrêt du moteur, c'est-à- dire lorsque le dispositif d'aspiration est inopérant, du carburant ne pourrait pas non plus s'écouler à travers le système de conduites d'aspiration de la partie de réservoir remplie dans la partie de réservoir25 vide. Toutefois, une telle situation ne peut prati- quement pas se produire avec le système de réservoir décrit dans le document EP-B 02 28 176 parce que les conduites de remplissage sont agencées de manière que du30 carburant pénètre toujours dans toutes les parties du réservoir lors d'un réapprovisionnement en carburant En outre, les parties du réservoir sont séparées l'une de l'autre à un tel degré que même dans le cas d'un passage de virages à très grande vitesse alors que le système de35 réservoir est partiellement vide, le contenu d'une partie du réservoir ne peut pas être transféré complètement dans l'autre partie du réservoir sous l'effet des mouvements du véhicule et de la force centrifuge. Cette disposition oblige cependant à accepter des limitations dans la construction lors de la concep- tion du système de réservoir Il faut par ailleurs un système de tuyauterie de remplissage comparativement dispendieux, avec l'inconvénient supplémentaire qu'un tel système présente une résistance hydraulique rela- tivement élevée et rend ainsi un réapprovisionnement rapide en carburant pour le moins plus difficile. L'invention a donc pour but de créer un système de réservoir perfectionné du type indiqué au début. Selon l'invention, on obtient ce résultat par le fait que l'orifice ou la conduite de remplissage débouche seulement dans ladite partie de réservoir, et la conduite de retour possède une sortie débouchant dans l'autre partie de réservoir ou des sorties débouchant dans les autres parties de réservoir. Comme l'orifice ou la conduite de remplissage débouche seulement dans une partie du réservoir, on peut sans problèmes utiliser des sections pouvant avoir pratiquement toute grandeur désirée, et obtenir ainsi de faibles résistances hydrauliques correspondantes, puisqu'il n'est pas nécessaire de faire en sorte qu'une proportion suffisante du carburant réapprovisionné soit dirigée aussi vers d'autres parties du réservoir On obtient en même temps une simplification dans la con- struction et la fabrication car, pour la répartition du carburant au moment de faire le plein, c'est le déver- soir qui est utilisé, lequel possède généralement une grande section. Grâce aux sorties de la conduite de retour débouchant dans les autres parties du réservoir, on peut également obtenir, dans un temps très court, une égalisation des niveaux de carburant dans les parties de réservoir au cas o, à la suite d'un vidage pratiquement complet du système de réservoir, seulement une quantité relativement faible de carburant est réapprovisionnée, quantité qui est alors reçue entièrement par une partie du réservoir En effet, avec le moteur en marche, du carburant parvient ensuite à partir de la conduite de retour dans les autres parties du réservoir, de sorte qu'après peu de temps, les conduites d'aspiration 1 O coordonnées à ces parties de réservoir sont de nouveau capables d'aspirer du carburant et forment ainsi un système de tuyauterie réalisant une communication efficace entre les parties du réservoir. Un mode de réalisation préféré de l'invention prévoit que le dispositif d'aspiration est un injecteur ou pompe à jet comprenant une buse d'injection traversée par le carburant refluant vers le réservoir Cette réalisation du dispositif d'aspiration offre l'avantage, comparativement à l'emploi possible d'un système à tube de Venturi, que les raccords des conduites d'aspiration peuvent être reliés entre eux par des sections rela- tivement grandes Par voie de conséquence, les conduites d'aspiration sont également réalisables avec des sec- tions plus grandes, donc avec de faibles étranglements, afin de permettre une égalisation rapide des niveaux entre les parties du réservoir. Il convient en outre de prévoir, en tant qu'orifice d'entrée à chacune des extrémités côté parties de réservoir des conduites d'aspiration, un30 grand nombre de petits orifices, disposés par exemple à la façon d'un tamis Lors d'un vidage éventuel d'une partie de réservoir, une formation accrue de petites bulles d'air peut se produire ainsi sur les nombreux petits orifices correspondants, ce qui s'oppose au vidage de la conduite d'aspiration associée Cette construction est avantageuse aussi lorsque des virages sont pris à grande vitesse alors que le système de réservoir est presque vide et que, par suite de mouve- ments de projection du carburant, l'une ou l'autre conduite d'aspiration aspire temporairement un peu d'air dans la partie de réservoir coordonnée Comme le vidage rapide de la conduite d'aspiration en question est empêché dans de tels cas, cette conduite peut ensuite reprendre rapidement toute son action aspirante. Selon d'autres caractéristiques de l'inven- tion, la sortie ou les sorties est ou sont disposée(s) devant ou alors derrière le dispositif d'aspiration dans le sens de l'écoulement du carburant dans la conduite de retour, ou bifurque(nt) devant ou derrière le dispositif d'aspiration dans le sens de l'écoulement du carburant dans la conduite de retour Dans un cas comme dans l'autre, la sortie ou les sorties peut ou peuvent être étranglée(s). L'invention sera ci-après décrite plus en détail en référence à la figure unique du dessin annexé, 2 g qui est une coupe schématisée d'un système de réservoir selon l'invention. Le dessin montre un exemple d'un réservoir comprenant deux parties 1 ' et 1 " qui sont reliées entre elles par une zone médiane ou de débordement 1 i"' de grande section, définie en partie par un déversoir Le réservoir peut être rempli par une conduite de remplis- sage 2 débouchant dans la partie de réservoir 1 '. Une conduite d'alimentation 3 mène de la partie de réservoir 1 ' à un moteur non représenté, à partir duquel le carburant non nécessaire est renvoyé à travers une conduite de retour 4 dans la partie de réservoir 1 ' principalement Seulement une petite portion du carburant refluant en retour, parvient à travers une sortie 5 de la conduite de retour 4 dans la partie de réservoir 1 ". L'orifice de sortie de la conduite de retour 4 et l'orifice d'entrée de la conduite d'alimentation 3 sont placés à proximité l'un de l'autre, de préférence dans un récipient antiroulis 6 agencé dans la partie de réservoir 1 ' et à partir duquel le carburant refluant peut seulement s'écouler avec un certain retard dans la partie de réservoir 1 t, même si le réservoir est presque vide Dans ce but, le récipient antiroulis 6 peut être réalisé, par exemple, pour s'ouvrir vers le haut et avec des parois "brise-vagues" agencées en labyrinthe, de sorte que lors de mouvements de projection du carburant dans la partie de réservoir 1 ', une quantité rela- tivement grande de carburant soit recueillie dans le récipient antiroulis 6, tandis qu'une quantité compara- tivement faible de carburant est projetée hors de ce récipient. Sur la conduite de retour 4 est agencé un dispositif d'aspiration 7 constitué par un injecteur ou pompe à jet possédant une buse d'injection 7 ' traversée par le carburant refluant, ainsi qu'une zone d'aspira- tion 7 " entourant cette buse en forme d'anneau A la zone d'aspiration 71 sont raccordées des conduites d'aspiration 8 coordonnées chacune à une partie de réservoir 1 ' ou 1 " et possédant un orifice d'entrée dans une zone située près du fond de la partie de réservoir 1 ' ou 1 " concernée Les orifices d'entrée peuvent être formés comme mentionné précédemment par un grand nombre de petits orifices. Tant que les niveaux du carburant 9 dans les parties de réservoir 1 ' et 1 " sont au-dessus des ori- fices d'entrée des conduites d'aspiration 8, le dispo- sitif d'aspiration 7 aspire du carburant 9 à partir des parties de réservoir 1 ' et 1 ", pendant le fonctionnement du moteur, du fait que du carburant reflue alors à travers la buse d'injection 7 ', le carburant aspire étant envoyé, ensemble avec celui revenant du moteur, au récipient antiroulis 6 Du fait que les conduites d'aspiration 8 sont réalisées en conséquence, pendant le pompage du dispositif d'aspiration 7, des différences de niveau du carburant 9 dans les parties de réservoir 1 ' et 1 " sont égalisées puisque davantage de carburant est aspiré chaque fois de la partie de réservoir ayant le niveau le plus élevé Les conduites d'aspiration 8, remplies de carburant, forment par ailleurs un système de tuyaux communiquants, à travers duquel s'effectue également une égalisation des niveaux sans action de pompage du dispositif d'aspiration 7, à condition que les conduites d'aspiration 8 ainsi que la conduite de retour 4 soient essentiellement exemptes d'air et que les niveaux de carburant dans les parties de réservoir 1 ' et 1 " soient au-dessus des orifices d'entrée des conduites d'aspiration 8. Au cas o, après un vidage presque complet du réservoir, seulement une quantité relativement faible de carburant est réapprovisionnée, de sorte que seule la partie de réservoir 1 ' est remplie partiellement, dès que le moteur fonctionne, suffisamment de carburant sera parvenu après peu de temps à travers la conduite de retour 4 et la sortie 5 dans la partie de réservoir 1 ", de sorte que le niveau du carburant dans cette partie du réservoir se retrouvera également au-dessus de l'orifice d'entrée de la conduite d'aspiration 8 correspondante. Une égalisation des niveaux peut ainsi s'ef- fectuer de nouveau en peu de temps, même dans de tels cas. Une égalisation rapide des niveaux est sou- haité parce qu'il est ainsi possible de déterminer l'état de remplissage du réservoir au moyen d'une jauge unique, coordonnée seulement à une partie de réservoir, de préférence la partie 1 " Des économies sont ainsi35 réalisables à cet égard aussi. Au cas o il faut en plus réduire à un degré imperceptible les écarts passagers de l'indication du niveau dus aux inévitables différences de niveau tempo- raires entre les différentes parties de réservoir, les valeurs de niveau passagèrement incorrectes, mesurées par l'unique jauge, peuvent être éliminées par un calculateur de bord éventuellement présent de toutes manières puisque les importantes différences de niveau pendant la marche du véhicule provoquent généralement des vitesses de variation de niveau qui se distinguent nettement de celles pouvant être dues uniquement à la consommation de carburant et sont donc utilisables par le calculateur de bord pour l'identification de valeurs de niveau incorrectes. Dans le système de réservoir montré par le dessin, la sortie 5 bifurque de la conduite de retour 4 devant le dispositif d'aspiration 7 dans le sens de l'écoulement du carburant renvoyé par le moteur La sortie 5 doit être étranglée relativement fortement dans ce cas afin de garantir que le courant principal du carburant renvoyé passe par le dispositif d'aspiration 7 et que celui-ci puisse fonctionner efficacement. Il est possible aussi, en principe, à la place de la sortie 5 devant le dispositif d'aspiration 7, de faire bifurquer une sortie 5 ' de la conduite de retour 4 derrière le dispositif d'aspiration 7, pour amener du carburant à la partie de réservoir 1 ', comme indiqué sur le dessin par une ligne en trait interrompu Cette sortie 5 ' peut être essentiellement non étranglée. Cependant, un étranglement peut être avanta- geux dans ce cas aussi pour que le courant principal du carburant soit envoyé toujours dans le récipient anti- roulis 6 ou vers la conduite d'alimentation 3, surtout lorsqu'il ne reste que peu de carburant dans le réser- voir. REVENDICATIONS 1 Système de réservoir pour carburant liquide d'un moteur thermique, en particulier dans des véhicules automobiles, comprenant au moins deux parties de réservoir ( 1 ', 1 ") reliées entre elles par un déversoir ( 1 "'), une conduite d'alimentation ( 3) menant d'une partie de réservoir ( 1 ') au moteur, une conduite de retour ( 4) menant du moteur à cette partie de réservoir ( 1 '), un dispositif d'aspiration hydrodynamique ( 7) agencé sur la conduite de retour ( 4) et mû par le carburant refluant en retour, des conduites d'aspiration ( 8) coordonnées séparément aux parties de réservoir (Il', 1 ") et menant au dispositif d'aspiration ( 7), ainsi que un orifice ou une conduite de remplissage ( 2) pour le système de réservoir, caractérisé en ce que l'orifice ou la conduite de remplissage ( 2) débouche seulement dans ladite partie de réservoir ( 1 '), et la conduite de retour ( 4) possède une sortie ( 5) débouchant dans l'autre partie de réservoir ( 1 ") ou des sorties débouchant dans les autres parties de réservoir. 2 Système de réservoir selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif d'aspiration ( 7) est réalisé comme un injecteur ou pompe à jet possédant une buse d'injection ( 7 ') traversée par le carburant ( 9) refluant. 3 Système de réservoir selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'un grand nombre de petits orifices est disposé du côté de l'entrée des conduites d'aspiration ( 8), par exemple à la façon d'un tamis. 4 Système de réservoir selon une des revendica- tions 1 à 3, caractérisé en ce que la sortie ( 5) ou les sorties est ou sont disposée(s) devant le dispositif d'aspiration ( 7) dans le sens de l'écoulement du car- burant dans la conduite de retour ( 4), ou bifurque(nt) devant ce dispositif ( 7) dans le sens de l'écoulement du carburant dans la conduite de retour ( 4). 5 5 Système de réservoir selon la revendication 4, caractérisé en ce que la sortie ( 5) ou les sorties est ou sont étranglée(s). 6 Système de réservoir selon une des revendica- tions 1 à 4, caractérisé en ce que la sortie ( 5 ') ou les sorties est ou sont disposée(s) derrière le dispositif d'aspiration ( 7) dans le sens de l'écoulement du car- burant dans la conduite de retour ( 4) ou bifurque(nt) derrière ce dispositif ( 7 > dans-le sens de l'écoulement du carburant dans la conduite de retour ( 4).