Brevet FR2709100A1 — publié le 19950224

DISPOSITIF DE TRANSVASEMENT DE CARBURANT D'UNE POCHE AUXILIAIRE A LA POCHE PRINCIPALE D'UN RESERVOIR MULTIPOCHES La présente invention concerne un dispositif de transvasement de carburant d'une poche auxiliaire à la poche principale d'un réservoir multipoches, notamment d'un réservoir de carburant équipant un véhicule automobile. Certains réservoirs à carburant équipant un véhicule possèdent un fond à paroi repliée, compartimentée en plusieurs chambres - ou poches -, par exemple en trois poches. Une telle structure est conçue pour intégrer au mieux le réservoir dans le soubassement du châssis du véhicule, l'espace entre deux replis du fond, qui délimite deux poches voisines, autorisant le passage d'organes mécaniques, par exemple d'un tuyau d'échappement ou d'un arbre de transmission. Le carburant est prélevé, pour alimenter le moteur, dans une poche préférentielle appelée "poche principale". L'autre poche, ou les autres poches, est (ou sont) appelée(s) "poche(s) auxiliaire(s)". Pour utiliser la totalité du carburant contenu dans le réservoir, il est nécessaire de transvaser le carburant de la (ou des) poche(s) auxiliaire(s) vers la poche principale. Pour procéder à ce transfert, certains dispositifs connus utilisent des tuyauteries de liaison entre poches, installées sous le réservoir. I1 s'agit d'un système classique, fonctionnant selon le principe des vases communicants. Cependant, il est rarement applicable pour des problèmes de fiabilité et de fragilité, les tuyauteries de transfert étant excessivement exposées aux chocs et aux contacts avec des corps étrangers. Un autre système connu utilise des pompes électriques qui sont immergées chacune dans une poche auxiliaire et sont adaptées pour refouler le carburant de cette poche vers la poche principale. Cette solution est onéreuse, car elle nécessite une pompe électrique par poche auxiliaire. De plus, un tel système doit être équipé d'un dispositif de sécurité provoquant l'arrêt de la pompe lorsque la poche correspondante est vide. En effet, ce type de pompe est lubrifié par le carburant dans lequel elle est immergée, et la pompe risque de se détériorer rapidement si elle tourne à vide. Cet équipement additionnel grève encore le coût d'un tel système. D'autres dispositifs utilisent une pompe dite "à effet Venturi". Le carburant passe dans un tube dont une portion est munie d'une restriction tronconique à proximité de laquelle est percé un ajutage traversant la paroi du tube. Cette portion du tube transportant le carburant est placée dans la poche auxiliaire. Le tube débouche par son extrémité libre dans la poche principale. Lorsque le carburant passe dans le tube, la restriction locale provoque une dépression qui a pour effet d'aspirer le carburant présent autour de cette pompe, par effet Venturi. Le carburant est donc prélevé dans la poche auxiliaire pour être incorporé dans le flux de carburant passant dans le tube, et l'ensemble est refoulé dans la poche principale. La figure 1 illustre le principe de fonctionnement d'une telle pompe à effet Venturi. Sur cette figure, le tube, référencé 1, est représenté en coupe axiale. La pompe, référencée 2, comprend un manchon 20 inséré à l'intérieur du tube 1 et présentant une portion tronconique 21. Le débit de carburant à l'intérieur du tube, en amont du manchon 20, est symbolisé par les flèches i. La convergence de la partie tronconique 21 se fait dans la direction d'écoulement 1. A peu près au niveau de l'extrémité aval de la restriction 21 se trouve un petit orifice - ou ajutage - 22 traversant la paroi du tube 1. A la sortie de la restriction 21, le flux de carburant, référencé i, a une vitesse sensiblement plus grande que celle du flux amont i en raison de la diminution de la section de passage du débit. I1 en résulte une dépression à ce niveau, ce qui provoque une aspiration du carburant présent autour de la pompe 2, qui pénètre également à l'intérieur du tube 1, comme cela est symbolisé par la flèche F. On obtient ainsi un mélange des deux carburants dont le flux est symbolisé par les flèches k à la figure 1. Ce genre de pompe est d'une grande simplicité et d'un prix de revient faible, si bien que son utilisation dans l'application mentionnée plus haut est relativement intéressante. I1 convient toutefois d'observer qu'il ne fonctionne correctement que si le débit de carburant circulant dans le tube, en amont de la retriction, est suffisamment élevé. En outre, pour que le débit de carburant aspiré soit élevé, il est nécessaire de disposer d'une restriction 21 importante (c'est-à-dire d'une diminution importante de la section de passage du carburant). Cependant, il en résulte alors une contre-pression également importante au sein du carburant en amont de la pompe à effet Venturi. Un tel dispositif est souvent utilisé dans des véhicules équipés d'un moteur à injection. Le circuit d'alimentation du moteur comprend généralement un conduit de retour au réservoir du carburant non consommé par le moteur, c'est-à-dire de la fraction du carburant en excès, non fourni au moteur par la pompe à injection. C'est sur ce conduit retour, dont une portion passe à l'intérieur de la poche auxiliaire, qu'est montée la pompe à effet Venturi. Malheureusement, le débit du carburant revenant au réservoir n'est pas toujours suffisant, notamment si on a affaire à un moteur Diesel, pour assurer un fonctionnement correct de la pompe à effet Venturi. I1 est en tout cas insuffisant pour permettre d'actionner plusieurs pompes, et n'est donc pas applicable à un réservoir possèdant plusieurs poches auxiliaires. De plus, la contre-pression importante générée en amont de la pompe risque de perturber les systèmes de régulation du moteur. La présente invention vise à pallier ces difficultés, en proposant un dispositif de tranvasement du même type général que celui qui vient d'être décrit, utilisant une ou plusieurs pompes à effet Venturi, qui puisse fonctionner en permanence dans des conditions idéales, et sans perturber le fonctionnement du moteur, ce dispositif étant adapté aussi bien à des réservoirs ayant une seule poche auxiliaire qu'à des réservoirs ayant plusieurs poches auxiliaires. Le dispositif de transvasement objet de la présente invention est destiné à équiper un circuit d'alimentation en carburant d'un moteur qui puise le carburant dans la poche principale d'un réservoir multipoches. Ce dispositif comporte, conformément à l'invention, un circuit de transfert de carburant qui est distinct du circuit d'alimentation, et qui comprend un conduit équipé d'une pompe de transfert, dont les portions d'extrémité débouchent dans la poche principale, et dont une portion intermédiaire passe au fond de la poche auxiliaire et porte une pompe à effet Venturi. Grâce à cet agencement, la mise en circulation d'une partie du carburant de la poche principale dans le circuit de transfert provoque l'aspiration du carburant dans la poche auxiliaire et assure son transvasement (par ce même conduit) dans la poche principale. Dans un mode de réalisation avantageux, cette pompe de transfert est une pompe électrique placée dans la poche principale, et de préférence immergée dans le carburant contenu dans cette poche. Un tel dispositif est particulièrement adapté à un réservoir comprenant plusieurs poches auxiliaires. Dans ce cas, le conduit de transfert est avantageusement pourvu de plusieurs pompes à effet Venturi qui sont placées chacune dans une poche auxiliaire. Il suffit ainsi d'une pompe de transfert unique pour assurer le transvasement du carburant de chacune des poches auxiliaires à la poche principale, pourvu que cette pompe ait un débit suffisant pour faire fonctionner correctement chaque pompe à effet Venturi. Selon un mode de réalisation possible, les différentes pompes à effet Venturi sont branchées en parallèle. Selon un autre mode de réalisation, elles sont branchées en serine. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront de la description et des dessins annexés qui en représentent deux modes de réalisation. Sur ces dessins - la figure 1, illustre, comme déjà expliqué, le fonctionnement d'une pompe à effet Venturi - la figure 2 est une vue schématique d'un premier mode de réalisation du dispositif conforme à l'invention; - la figure 3 est une vue analogue à celle de la figure 1, qui représente un second mode de réalisation du dispositif. Les éléments identiques ou similaires sur les figures 2 et 3 ont été dotés des mêmes chiffres de référence. On a désigné par la référence 3 un réservoir à carburant multipoches, plus précisément un réservoir à trois poches référencées 30, 31 et 32. Le carburant contenu dans le réservoir est par exemple du gazole, si on a affaire à un dispositif équipant un moteur Diesel. Le réservoir est représenté en coupe. I1 s'agit d'un dessin de principe sur lequel les différentes poches sont supposées être dans un même plan afin d'aider à la compréhension du fonctionnement. Dans la réalité, les différentes poches peuvent être réparties dans l'espace de manière différente, en fonction des différentes contraintes liées à l'implantation du réservoir dans le soubassement du véhicule. Le puisage du carburant se fait dans l'une des poches, en l'occurence dans la poche 30 appelée poche principale. Lorsque le réservoir contient peu de carburant, chacune des poches contient une certaine quantité de carburant qui est isolée du carburant de l'autre poche, comme illustré à la figure 2. Sur cette figure, on a désigné par C0 le carburant présent dans la poche principale 30 et par Cl et C2 les quantités de carburant présentes dans les poches auxiliaires 31 et 32 respectivement. Le prélèvement du carburant dans la poche principale 30, en vue de l'alimentation du moteur, se fait de manière classique par un conduit 4 dont l'extrémité libre est pourvue d'un filtre ou d'une crépine 40 immergée dans le carburant C0. Une pompe appropriée, par exemple la pompe à injection du moteur si on a affaire à un moteur à injection, aspire le carburant dans le conduit 4, comme cela est symbolisé par la flèche 41 sur les figures 2 et 3. Le dispositif comporte un circuit de transfert du carburant des poches auxiliaires 31, 32 à la poche principale, ce circuit étant totalement indépendant du circuit d'alimentation 4 du moteur. Ce circuit de transfert comprend un conduit 5 dont une portion d'extrémité 50, dite "amont", est destinée à prélever le carburant C0 qui se trouve dans la poche principale 30. Cette portion d'extrémité 50 porte une pompe 7 telle qu'une pompe électrique. La pompe 7 est de préférence immergée dans le carburant C0 et aspire ce dernier par l'intermédiaire d'une crépine 70. La portion d'extrémité opposée 60, dite "aval", revient dans la poche principale 30. Le conduit 5 se divise en deux conduits secondaires 61, 62, branchés en parallèle, à partir de deux points de bifurcation référencés 620 et 621. Chacune des branches 61, 62 pénètre et passe dans l'une des poches auxiliaires 31, respectivement 32. Elles portent une pompe à effet Venturi 2, similaire à celle décrite plus haut, en référence à la figure 1. Chacune des pompes à effet Venturi 2 se trouve à proximité du fond de la poche auxiliaire à laquelle elle est affectée. Le sens de déplacement du carburant dans le circuit auxiliaire 5, 61, 62 est symbolisé par des flèches à la figure 2. Ce dispositif fonctionne de la manière suivante. La pompe 7 aspire du carburant C0 dans la poche principale 30 et le refoule dans le circuit de transfert. Le flux du carburant ainsi refoulé se divise en deux parties, l'un des flux parcourant la branche 61 et l'autre la branche 62. Chacun de ces flux engendre au niveau de la pompe à effet Venturi 2 une dépression qui provoque l'aspiration d'une partie du carburant Cl, C2 qui se trouve autour de cette pompe. A la sortie de chacune des pompes 2, le flux refoulé comporte donc non seulement le carburant C0 initialement pompé dans la poche principale, mais également du carburant C1 ou C2 prélevé dans une poche secondaire. Les deux flux se rejoignent au point 621 et l'ensemble arrive par la portion d'extrémité aval dans la poche principale 30. On obtient ainsi un transvasement progressif et continu du carburant contenu dans les poches auxiliaires vers la poche principale. Le carburant C0 prélevé dans la poche principale sert uniquement d'agent de transfert destiné à faire fonctionner les pompes à effet Venturi. I1 suit lui-même un circuit fermé. I1 convient de signaler qu'il n'y a pas d'inconvénient à ce que l'une des poches auxiliaires soit prématurément vidée. I1 n'y a tout simplement plus d'aspiration de carburant dans cette poche, mais l'ensemble continue à fonctionner correctement. Du fait que la pompe électrique se trouve constamment immergée dans la poche principale (qui en principe n'est jamais complètement vide), elle se trouve en permanence convenablement lubrifiée. Le second mode de réalisation illustré à la figure 3 est analogue à celui qui vient d'être décrit, à la différence que les pompes 2 sont montées en série sur des portions successives 51, 52 du conduit 5. La portion aval du conduit 5 est référencée 53. Sur cette figure, le sens de circulation du carburant est également symbolisé par des flèches. Dans le premier compartiment rencontré, en l'occurence le compartiment 31, c'est le carburant C0 qui sert d'agent de transfert provoquant l'aspiration d'une partie du carburant C1. Dans la poche suivante 32, l'agent de transfert est constitué par un flux regroupant du carburant C0 et C1, et ce flux provoque l'aspiration par la pompe 2 immergée dans la poche 32 d'une partie de carburant C2. C'est donc un mélange de carburant C0 + C1 + C2 qui est distribué par la portion 53 du conduit dans la poche principale 30. On constate que le dispositif selon l'invention, qui travaille indépendamment des moyens de puisage 4, n'a aucune influence sur les conditions dans lesquelles va se faire l'alimentation du moteur, et ne risque donc pas de perturber cette alimentation. Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec un réservoir comportant trois poches, à savoir une poche principale et deux poches auxiliaires, il va de soi qu'elle peut s'appliquer également à d'autres types de réservoir multipoches, tels qu'un réservoir ayant une seule poche auxiliaire ou un réservoir ayant trois poches auxiliaires, voire plus. REVENDICATIONS 1. Dispositif de transvasement de carburant d'une poche auxiliaire à la poche principale d'un réservoir multipoches, ce dispositif équipant un circuit d'alimentation en carburant d'un moteur qui puise le carburant dans la poche principale, caractérisé par le fait qu'il comporte un circuit de transfert de carburant, distinct dudit circuit d'alimentation (4), qui comprend un conduit (5) équipé d'une pompe de transfert (7), dont les portions d'extrémité (50 ; 60-53) débouchent dans la poche principale (30), et dont une portion intermédiaire (61, 62 ; 51, 52) passe au fond de la poche auxiliaire (31, 32) et porte une pompe à effet Venturi (2), la circulation d'une partie du carburant (C0) de la poche principale (30) dans le circuit de transfert assurant ainsi l'aspiration du carburant (C1, C2) dans la poche auxiliaire (31, 32), et son transvasement dans la poche principale (30). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ladite pompe de transfert (7) est une pompe électrique placée dans la poche principale (30). 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, pour réservoir comprenant plusieurs poches auxiliaires (31, 32), caractérisé par le fait que ledit conduit (5) est pourvu de plusieurs pompes à effet Venturi (2) qui sont placées chacune dans une poche auxiliaire (31, 32). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que les différentes pompes (2) à effet Venturi sont branchées en parallèle. 5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que les différentes pompes (2) à effet Venturi sont branchées en série.