Brevet FR2698829A1 — publié le 19940610

L'invention concerne un réservoir à carburant à deux cuves pour véhicule automobile. Dans le cas de certains types de véhicules automobiles, il peut être avantageux d'utiliser un réservoir à carburant à deux cuves reliées entre elles par une partie supérieure commune et comportant des parties inférieures laissant entre elles un espace libre. L'espace libre entre les parties inférieures des cuves peut être utilisé pour faire passer la ligne d'échappement ou l'arbre de transmission du véhicule. Cette disposition est particulièrement avantageuse, dans le cas des véhicules à transmission arrière. On connaît des réservoirs à carburant à deux cuves comportant une cuve principale et une cuve auxiliaire reliées entre elles par une partie supérieure commune, le puisage du carburant par la pompe du véhicule étant effectué dans la cuve principale. Un conduit de siphonnage généralement en forme d'U renversé est disposé dans le réservoir de manière à présenter une première extrémité ouverte au voisinage du fond de la cuve auxiliaire, une seconde extrémité ouverte au voisinage du fond de la cuve principale et une partie supérieure comportant au moins une ouverture d'échappement. Le carburant contenu dans la cuve auxiliaire peut être transféré par siphonnage dans la cuve principale, pour être prélevé par le tube de puisage. Dans la partie supérieure du conduit de siphonnage est disposé un clapet permettant de purger le conduit qui assure le transfert du carburant de la cuve auxiliaire vers la cuve principale, lorsque le niveau de carburant dans la cuve principale est suffisamment bas. Le clapet comporte un siège disposé dans la partie supérieure du conduit de siphonnage en-dessous de l'ouverture d'échappement et un élément de fermeture mobile qui se soulève pour réaliser l'ouverture du clapet pendant le remplissage du réservoir. L'air contenu dans le conduit de siphonnage peut alors être chassé par l'ouverture d'échappement, si bien qu'à l'issue du remplissage du réservoir, le conduit de siphonnage est entièrement plein de carburant. Lorsque le niveau baisse dans le réservoir, du fait du puisage, l'élément mobile du clapet vient reposer sur son siège et ferme la partie supérieure du conduit de siphonnage. Lorsque le niveau dans la cuve principale descend du fait du puisage, en-dessous du niveau supérieur de la cuve auxiliaire, le carburant est siphonné dans la cuve auxiliaire et transféré dans la cuve principale. L'élément mobile du clapet peut être associé à un flotteur qui permet de relever l'élément mobile du clapet, lors du remplissage du réservoir et de le replacer en position de fermeture, lorsque le niveau de carburant baisse dans le réservoir. Un tel dispositif nécessite de prévoir un flotteur uniquement utilisé pour la manoeuvre du clapet ainsi que des moyens de guidage et de retenue du flotteur et de l'élément mobile du clapet. En outre, les déplacements du flotteur et de l'élément mobile peuvent être contrariés par les mouvements du carburant à l'intérieur du réservoir, lorsque le véhicule se déplace. Le but de l'invention est donc de proposer un réservoir à carburant à deux cuves pour un véhicule automobile comportant une cuve principale et une cuve auxiliaire reliées entre elles par une partie supérieure commune, un tube de puisage ayant une première extrémité ouverte au voisinage du fond de la cuve principale et une seconde extrémité reliée à un moyen de pompage du carburant, une jauge de niveau comportant un flotteur fixé sur un bras monté pivotant dans la cuve principale du réservoir, un conduit de siphonnage ayant une première extré mité ouverte au voisinage du fond de la cuve auxiliaire, une seconde extrémité ouverte au voisinage du fond de la cuve principale, une partie supérieure comportant au moins une ouverture d'échappement ainsi qu'un clapet de fermeture comportant un siège fixé dans la partie supérieure du conduit de siphonnage en-dessous de l'ouverture d'échappement et un élément de fermeture mobile susceptible de se déplacer entre une position de fermeture et une position d'ouverture du siège de clapet, ce réservoir permettant de réaliser de manière très sûre le siphonnage et le transfert du carburant de la cuve auxiliaire. Dans ce but, l'élément de fermeture du clapet est relié cinématiquement au flotteur de la jauge, de manière à être placé en position d'ouverture, lors du déplacement du flotteur vers sa position la plus haute pendant le remplissage du réservoir. Afin de bien faire comprendre l'invention, on va maintenant décrire, à titre d'exemple non limitatif, en se référant aux figures jointes en annexe, un mode de réalisation d'un réservoir à carburant suivant l'invention. La figure 1 est une vue en coupe verticale de l'ensemble d'un réservoir de carburant suivant l'invention. La figure 2 est une vue en coupe à plus grande échelle de la cuve principale du réservoir représenté sur la figure 1, l'élément mobile du clapet étant dans une position d'ouverture permettant de purger le conduit de siphonnage. La figure 3 est une vue en coupe verticale de la cuve principale du réservoir représenté sur la figure 1, l'élément mobile du clapet étant dans une position de fermeture. La figure 4 est une vue en coupe montrant le clapet et ses moyens d'actionnement. La figure 5 est une vue en coupe suivant 5-5 de la figure 4. Les figures 6, 7 et 8 sont des vues en coupe montrant le réservoir à carburant, au cours de différentes phases d'utilisation. Sur la figure 1, on voit un réservoir à carburant désigné de manière générale par le repère 1 qui comporte une enveloppe métallique 2 délimitant une cuve principale 3 et une cuve auxiliaire 4 reliées entre elles par une partie commune supérieure 5. La disposition des parties inférieures des cuves 3 et 4 permet de ménager entre elles un espace libre 6 facilitant le passage de la ligne d'échappement et éventuellement de l'arbre de transmission du véhicule sur lequel est monté le réservoir à carburant 1. Le réservoir 1 comporte en outre un tuyau de remplissage 8 relié à la partie supérieure de la cuve principale 3. Le réservoir 1 comporte un tube de puisage 10 monté dans une disposition sensiblement verticale à l'intérieur de la cuve principale 3 et comportant une extrémité inférieure ouverte disposée au voisinage du fond de la cuve principale 3 Le tuyau de puisage 10 est relié à son extrémité supérieure à un boîtier 11 fixé sur la partie supérieure de la paroi 2 du réservoir 1 et relié par une tuyauterie d'aspiration 12 fixée sur le boîtier 11, au niveau d'un orifice de puisage, au moyen de pompage de carburant du véhicule (non représenté). Dans la cuve principale 3 est également disposée la jauge de niveau 13 du réservoir qui est fixée sur le boîtier 11 et qui comporte un flotteur 14 de repérage du niveau 16 de carburant dans le réservoir, fixé sur un bras 15 monté pivotant sur la jauge 13. Le réservoir 1 comporte également un conduit 18 permettant de réaliser le siphonnage du carburant contenu dans la cuve auxiliaire 2 et le transfert de ce carburant dans la cuve principale 3, lorsque le niveau dans la cuve 3 est descendu, du fait du puisage de carburant dans le réservoir, en-dessous du seuil entre les cuves 3 et 4 constituant la limite supérieure de l'espace libre 6. Le conduit de siphonnage et de transfert 18 comporte en particulier un tube de siphonnage 19 de forme coudée comportant une extrémité ouverte placée au voisinage du fond de la cuve auxiliaire 4, dans une zone délimitée par une paroi 21 constituant un piège à carburant. Le conduit de siphonnage et de transfert 18 comporte également un tube de transfert 20 comportant une extrémité inférieure ouverte au voisinage du fond de la cuve principale 3. Le boîtier 11 porte, sur sa surface supérieure, au-dessus de la paroi supérieure du réservoir, un dispositif 22 de connexion de la jauge 13. Sur les figures 2, 3 et 4, on voit la cuve principale 3 du réservoir 1 dans laquelle sont disposés le boîtier 11, le tuyau de puisage 10, la jauge 13 et le tuyau de transfert 20 du conduit de siphonnage 18. Le tube de transfert 20 est connecté à un tuyau de liaison 24 constituant une partie du conduit de siphonnage 18 et assurant la connexion entre l'extrémité du tube de siphonnage 19 opposée à son extrémité située au voisinage du fond de la cuve auxiliaire 4 et le tube de transfert 20. Le conduit de siphonnage 18 constitué par le tube 19, le tuyau de liaison 24 et le tube de transfert 20 présente la forme d'un U renversé. Le conduit 18 est fixé de manière rigide sur la surface interne de la paroi du réservoir, au-dessus de l'espace libre 6. Le tube de transfert 20 est fixé à sa partie supérieure, sur la partie supérieure du réservoir 1, par l'intermédiaire d'un prolongement 20a constituant une patte de fixation. Le tuyau de liaison 24 est fixé sur le tube de transfert 20, au niveau d'un embranchement au-dessus duquel le siège 26 d'un clapet 25 est disposé dans l'alésage du tube 20. Le clapet 25 comporte un élément mobile 27 monté coulissant dans la partie supérieure du tube 20, comportant un élément de fermeture 28 du siège 26 solidaire d'une tige 29 comportant un épanouissement terminal 29a. Le tube 20 comporte au-dessus du siège de clapet 26, deux parois transversales traversées par des ouvertures dans lesquelles la tige 29 de l'élément mobile 27 est montée coulissante. Un ressort de rappel 30 de l'élément de fermeture 28 sur le siège 26 est intercalé entre la paroi transversale inférieure du tube 20 et l'élément de fermeture 28. Au-dessus du siège de clapet 26, la paroi latérale du tube 20 est traversée par des ouvertures d'évacuation 31. En se reportant aux figures 2, 3, 4 et 5, on voit un levier de déplacement 32 comportant une extrémité en forme de fourchette présentant deux branches 33a et 33b engagées sur l'extrémité de la tige 29 de l'élément mobile 27, en-dessous de la partie terminale 29a élargie de la tige 29. Le levier 32 présente une forme coudée et une extrémité opposée à la fourchette 33a, 33b solidaire d'un axe 34 monté articulé sur le corps de la jauge 13 et de direction sensiblement horizontale. L'extrémité du bras de manoeuvre 15 de la jauge 13 solidaire du flotteur 14 est solidaire de l'axe 34 et, par son intermédiaire, du levier 32. Le bras 15 est monté pivotant dans le réservoir 1, par l'intermédiaire de l'axe 34 et présente des tronçons successifs placés angulaire ment, de manière que le déplacement vers le haut du flotteur 14 solidaire du bras 15 entraîne un déplacement vers le haut du levier 32 et de l'élément mobile 27 du clapet 25. En outre, le calage angulaire du levier 32 par rapport au bras pivotant 15 est tel que lors du remplissage du réservoir 1 en carburant, le déplacement du flotteur 14 vers le haut produise, par l'intermédiaire du bras pivotant 15, à partir de sa position correspondant à un niveau de carburant B dans le réservoir 1, le soulèvement de l'élément mobile 27 du clapet. Le soulèvement de l'élément mobile 27 au-dessus de son siège est maximal lorsque le flotteur 14 atteint sa position supérieure pour un niveau de carburant A dans le réservoir 1 correspondant au niveau maximal de remplissage. Sur les figures 2 et 4, le flotteur 14, le levier 32 et l'élément mobile 27 ont été représentés dans leur position correspondant au niveau maximal de remplissage A du réservoir. Comme représenté de manière schématique par les flèches 35 sur la figure 4, pendant le remplissage du réservoir, lorsque le carburant parvient au niveau B, l'air et du carburant contenu dans le conduit de siphonnage 18 sont évacués à travers le siège 26 du clapet 25 et les ouvertures 31 du tube de transfert 20. La purge du conduit de siphonnage 18 peut se poursuivre tant que le clapet 25 reste ouverte. L'ensemble du conduit de siphonnage 18 en forme d'U se trouve donc complètement rempli de carburant, lorsqu'on a réalisé le plein du réservoir. Pendant l'utilisation du véhicule, le puisage du carburant est réalisé dans la cuve principale 3, par le tube de puisage 10. Le niveau 36 du carburant dans la cuve principale 3 baisse jusqu'à parvenir en C, comme représenté sur la figure 3. Le déplacement correspondant du bras 15 solidaire du flotteur 14 entraîne un déplacement du levier 32 en rotation autour de l'axe 34 permettant à l'élément mobile 27 du clapet 25 de se déplacer vers le bas sous l'effet de la pesanteur et de la force de rappel du ressort 30. Lorsque le niveau 36 parvient en C, l'élément de fermeture 28 du clapet vient reposer sur le siège 26 et assure la fermeture du clapet. Le conduit de siphonnage 18 est alors fermé de manière étanche à sa partie supérieure et isolé des ouvertures d'aération 31. Lors de l'utilisation du véhicule, le puisage se poursuit à l'intérieur de la cuve principale 3, comme représenté sur la figure 6. Lorsque le niveau 36 du carburant parvient en D, ce niveau correspondant au niveau de la surface intérieure de la paroi du réservoir au-dessus de l'espace libre 6 séparant les deux cuves 3 et 4, la partie supérieure commune des deux cuves 3 et 4 se trouve complètement vide de carburant. Les quantités de liquide disposées dans les cuves 3 et 4 sont alors totalement séparées. Lorsque lé niveau continue à baisser dans la cuve principale 3, le niveau 36 de carburant dans la cuve principale a tendance à se trouver en-dessous du niveau de carburant dans la cuve auxiliaire 4. I1 se produit alors un siphonnage du carburant contenu dans la cuve auxiliaire, du fait que le conduit de siphonnage 18 est entièrement purgé et isolé de la masse d'air surmontant le carburant dans le réservoir 1. Le puisage du carburant par le tube 10 se poursuivant, on réalise progressivement le siphonnage du carburant contenu dans la cuve auxiliaire 4. Le déplacement du flotteur 14 lié au bras 15 produit une rotation du levier 32 dont les branches 33a et 33b entre lesquelles est engagée la tige 29 se déplacent vers le bas sans entraîner de déplacement de la tige 29 qui repose sur le siège 26 du clapet, par l'intermédiaire de l'élément de fermeture 28. Sur la figure 7, on a représenté le réservoir à la fin du siphonnage du carburant à l'intérieur de la cuve auxiliaire 4. Le tube de siphonnage 18, après avoir évacué les dernières quantités de carburant de la cuve 4, se remplit d'air, ce qui réalise le désamorçage du siphon. On réalise le puisage du carburant restant dans la cuve principale 3. Lorsqu'on effectue le remplissage du réservoir, la purge et le réamorçage du conduit de siphonnage 18 sont obtenus automatiquement. Une cloison 38, appelée cloison anti-vague, est fixée sur le fond du réservoir 1, au niveau du seuil séparant la cuve principale 3 de la cuve auxiliaire 4. La cloison 38 est percée d'ouvertures calibrées et présente une surface concave dirigée vers la cuve principale. La cloison 38 ne s'oppose pas au passage du carburant, audessus du seuil dans la partie commune des deux cuves, mais permet d'arrêter une vague de carburant provenant de la cuve principale qui est susceptible de se former lorsque le carburant qui est à un niveau tel que E dans la cuve principale subit une accélération centripète, par exemple du fait que le véhicule circule sur une bretelle d'accès ou de sortie d'autoroute. On évite ainsi un retour brusque du carburant dans la cuve auxiliaire après désamorçage du siphon. Il est à noter que la purge et le réamorçage du conduit de siphonnage ne sont réalisés qu'à l'issue du remplissage du réservoir, jusqu'au voisinage de son niveau supérieur. Sur la figure 8, on a représenté le réservoir 1 du véhicule, pendant la phase de siphonnage du carburant dans la cuve auxiliaire 4, le véhicule ayant une position en dévers produisant une inclinaison importante du réservoir 1. Dans ce cas, le siphonnage peut se poursuivre sans désamorçage du conduit de siphonnage 18, du fait que la paroi 21 constitue un piège à carburant maintenant en immersion complète l'extrémité ouverte du tube de siphonnage 19. De plus, un clapet antiretour 39 disposé dans le tube de siphonnage 18 au-dessus du seuil séparant les cuves 3 et 4 permet d'éviter que le carburant ne passe de la cuve principale 3 dans la cuve auxiliaire 4, lorsque le véhicule reste à l'arrêt dans une position telle que son réservoir à carburant ait une position inclinée comme représenté sur la figure 8. Le clapet 39 peut être un clapet à bille par exemple. Le réservoir de carburant suivant l'invention permet donc d'utiliser complètement les réserves de carburant des deux cuves en évitant tout désamorçage du conduit de siphonnage. L'ouverture et la fermeture de l'élément mobile du clapet sont réalisées de manière très sûre grâce à la liaison cinématique entre le bras pivotant du flotteur de la jauge et le levier d'actionnement de l'élément mobile du clapet. L'invention ne se limite pas au mode de réalisation qui a été décrit. C'est ainsi que le conduit de siphonnage 18 peut être réalisé d'une manière différente de la manière décrite dans laquelle ce conduit comporte un tube de siphonnage coudé, un tube de transfert sensiblement rectiligne et un tuyau de liaison entre le tube de siphonnage et le tube de transfert. Le conduit de siphonnage pourrait être réalisé au moyen de deux parties coudées raccordées l'une à l'autre dont l'une constitue par l'une de ses parties rectilignes le tube de transfert et l'autre, le tube de siphonnage dans la cuve auxiliaire. Le clapet peut être placé dans la partie supérieure d'un tube droit constituant le tube de transfert ou au-dessus de la branche supérieure horizontale d'un tube coudé constituant un conduit de siphonnage en une seule pièce. Dans tous les cas, le clapet doit être situé audessus du point le plus haut du conduit de siphonnage. L'invention s'applique à des réservoirs à carburant pour tout type de véhicules automobiles. REVENDICATIONS 1.- Réservoir à carburant à deux cuves (3, 4) pour un véhicule automobile comportant une cuve principale (3) et une cuve auxiliaire (4) reliées entre elles par une partie supérieure commune (5), un tube de puisage (10) ayant une première extrémité ouverte au voisinage du fond de la cuve principale (3) et une seconde extrémité reliée à un moyen de pompage (11) du carburant, une jauge de niveau (13) comportant un flotteur (14) fixé sur un bras (15) monté pivotant dans la cuve principale (4) du réservoir (1), un conduit de siphonnage (18) ayant une première extrémité ouverte au voisinage du fond de la cuve auxiliaire (4), une seconde extrémité ouverte au voisinage du fond de la cuve principale (3), une partie supérieure comportant au moins une ouverture d'échappement (31) ainsi qu'un clapet de fermeture (25) comportant un siège fixé dans la partie supérieure du conduit de siphonnage (18) en-dessous de l'ouverture d'échappement (31) et un élément de fermeture mobile (27) susceptible de se déplacer entre une position de fermeture et une position d'ouverture du siège de clapet (26), caractérisé par le fait que l'élément de fermeture (27) du clapet (25) est relié cinématiquement au flotteur (14) de la jauge, de manière à être placé en position d'ouverture, lors du déplacement du flotteur (14) vers sa position la plus haute pendant le remplissage du réservoir. 2.- Réservoir suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que le conduit de siphonnage (18) est constitué par un tube de transfert (20) ayant une extrémité ouverte au voisinage du fond de la cuve principale (3) et une partie supérieure comportant l'ouverture d'échappement (31) et un tube de siphonnage (19) coudé ayant une première extrémité ouverte au voisinage du fond de la cuve auxiliaire (4) et une seconde extrémité reliée au tube de transfert en-dessous de sa partie supérieure dans laquelle est disposé le clapet de fermeture (25). 3.- Réservoir suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que le tube de transfert (10) et le tube de siphonnage (19) sont reliés entre eux par un tuyau de liaison (24) pour constituer un conduit de guidage ayant la forme d'un U renversé. 4.- Réservoir suivant l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé par le fait que l'élé- ment de fermeture mobile (27) du clapet (25) comporte une tige (29) montée coulissante dans la direction axiale, à l'intérieur du tube de transfert (20) et une partie de fermeture (28) du siège de clapet (26) élargie diamétralement ainsi qu'un ressort de rappel (30) intercalé entre une partie du tube de transfert (10) et la partie de fermeture élargie (28). 5.- Réservoir suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'un levier (32) de commande de l'élément de fermeture mobile (27) du clapet (25) est solidaire d'un axe (34) de pivotement du bras pivotant (15) du flotteur (14) de la jauge (13). 6.- Réservoir suivant la revendication 5, caractérisé par le fait que le levier (32) comporte une extrémité présentant la forme d'une fourchette comportant deux branches (33a, 33b) entre lesquelles est engagée une tige (29) de l'élément mobile (27) du clapet (25) ayant une partie (29a) en appui sur les branches (33a, 33b) du levier (32). 7.- Réservoir suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait qu'il comporte un élément de paroi (21) fixé sur le fond de la cuve auxiliaire (4) constituant un piège à carburant délimitant, à l'intérieur de la cuve auxiliaire (4), une zone dans laquelle plonge la première extrémité ouverte du conduit de siphonnage (18).