Brevet FR2713563A1 — publié le 19950616

La présente invention concerne un réservoir de carburant perfectionné à deux cuves, pour véhicule automobile. Dans 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 délimitant 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 déjà dans l'état de la technique des réservoirs de 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. Ce type de réservoir a notamment pour inconvénient la nécessité de transférer du carburant entre les cuves auxiliaire et principale, par exemple par des moyens de pompage électriques. Ces moyens électriques sont consommateurs d'énergie et généralement chers. On connaît par ailleurs des dispositif de puisage de carburant dans deux cuves séparées, comportant des moyens d'aspiration et des moyens de refoulement de carburant reliés aux deux cuves. Un tel dispositif est décrit par exemple dans le brevet aux Etats-Unis n" 3,981,321. L'invention a pour but de remédier aux inconvénients de transfert de carburant entre deux cuves d'un même réservoir en utilisant des moyens simples et fiables d'aspiration et de refoulement de carburant reliés aux deux cuves, permettant de maintenir dans toutes les conditions de fonctionnement du véhicule des niveaux de carburant sensiblement égaux dans les deux cuves. A cet effet, l'invention a pour objet un réservoir de carburant pour véhicule automobile comportant deux cuves reliées entre elles par une partie supérieure commune, des moyens d'aspiration et des moyens de refoulement de carburant reliés aux deux cuves, caractérisé en ce que les moyens d'aspiration ou les moyens de refoulement de carburant comprennent des moyens de répartition des débits de carburant aspiré ou refoulé dans chaque cuve commandés par des déplacements en translation d'un organe relié cinématiquement à deux flotteurs disposés chacun dans une cuve de façon que les déplacements en translation de l'organe de commande soient fonction des variations de hauteur relative des flotteurs. Suivant des caractéristiques de différents modes de réalisation de l'invention - chaque flotteur est articulé sur un bras solidaire d'un secteur denté monté pivotant dans le réservoir, engrenant avec une crémaillère guidée en translation dans le réservoir, les crémaillères associées à chaque flotteur engrenant avec un pignon commun porté par l'organe de commande, les déplacements des flotteurs sous l'effet de variations de niveau identiques entraînant des rotations dans des sens opposés des secteurs respectifs auxquels ils sont reliés - le réservoir comprend de plus un dispositif électrique associé à chaque bras ayant une résistance variable en fonction du déplacement angulaire de ce bras, et des moyens de calcul du volume de carburant dans le réservoir en fonction des valeurs des résistances des dispositifs électriques - les moyens d'aspiration (respectivement de refoulement) de carburant comprennent un conduit principal et deux conduits secondaires raccordés entre eux par un embranchement, l'extrémité libre de chaque conduit secondaire débouchant dans une cuve correspondante, les moyens de répartition dans les deux cuves du carburant aspiré (respectivement refoulé) comprennent un répartiteur de débit de carburant, fabriqué dans un matériau ferreux, déplaçable à l'intérieur de l'embranchement parallèlement à un axe d'alignement des extrémités de raccordement des conduits secondaires, entre deux positions extrêmes d'obturation maximale de l'un ou l'autre des conduits secondaires, et l'organe de commande est relié rigidement à un aimant, de manière que le déplacement en translation de l'organe de commande provoque, par attraction magnétique, le déplacement du répartiteur vers une position d'obturation du conduit secondaire relié à la cuve de niveau de carburant le plus bas (respectivement le plus élevé) - les extrémités de raccordement des conduits secondaires, dans lesquels se déplace le répartiteur, ont des sections internes circulaires, et le répartiteur comporte un disque fixé en son centre sur une tige dont les extrémités, de part et d'autre du disque, sont montées coulissantes dans des paliers ajourés pour permettre le passage du carburant, fixés dans les extrémités de raccordement des conduits secondaires - les moyens de refoulement du carburant comprennent un conduit muni d'une extrémité flexible débouchant dans la partie supérieure du réservoir, et l'organe de commande est relié à l'extrémité flexible du conduit de refoulement de manière que, sous l'effet des déplacements en translation de l'organe de commande, l'extrémité flexible soit dirigée vers l'une ou l'autre des cuves ayant le niveau de carburant le plus faible. Des exemples de réalisation de l'invention seront décrits ci-dessous en se référant aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique en coupe verticale d'un réservoir selon l'invention ; - la figure 2 est une vue schématique du répartiteur de débit de carburant disposé dans l'embranchement reliant le conduit principal et les conduits secondaires de refoulement de carburant. On a représenté sur la figure 1 un réservoir de carburant désigné par la référence générale 10, monté de façon classique sur un véhicule automobile. Ce réservoir 10 comporte une enveloppe 12 délimitant deux cuves 14,16 reliées entre elles par une partie commune supérieure 18. La disposition des parties inférieures des cuves 14,16 permet de ménager entre elles un espace libre 20 facilitant le passage de la ligne d'échappement et éventuellement l'arbre de transmission du véhicule sur lequel est monté le réservoir 10. Le réservoir comporte des moyens d'aspiration de carburant vers le moteur du véhicule et des moyens de refoulement de carburant non consommé par le moteur, reliés aux deux cuves 14,16, qui seront décrits ci-dessous. Les moyens d'aspiration de carburant comprennent un conduit principal 22 dont une extrémité est raccordée à des moyens de pompage de carburant, de type connu, non représentés sur les figures, et dont l'autre extrémité est raccordée par un embranchement 24 en T à deux conduits secondaires 22A,22B. Les extrémités de raccordement des deux conduits secondaires d'aspiration 22A,22B sont sensiblement coaxiales et les extrémités libres de ces conduits, formant des orifices d'aspiration de carburant, sont disposées chacune dans une cuve 14,16, au voisinage du fond de ces cuves Les orifices d'aspiration sont munis de crépines 25A,25B, disposées à l'intérieur des cuves 14,16, destinées à filtrer le carburant s'écoulant dans les orifices. De préférence, les conduits secondaires d'aspiration 22A,22B ont des sections internes circulaires de diamètres sensiblement égaux, de façon que les débits partiels aspirés dans chacun de ces conduits soient approximativement égaux. Les moyens de refoulement de carburant comprennent un conduit principal 26 raccordé par un embranchement 28 en T (voir figure 2) à deux conduits secondaires 26A,26B. Les extrémités de raccordement de ces deux conduits secondaires sont sensiblement coaxiales et leurs extrémités libres (non représentées sur les figures) débouchent à proximité des orifices d'aspiration, dans chacune des cuves 14,16. Le réservoir 10 comporte des moyens de répartition des débits de carburant refoulés dans chaque cuve 14,16 qui seront décrits ci-dessous en se référant à la figure 2. Les moyens de répartition comprennent un répartiteur de débit 30 déplaçable à l'intérieur de l'embranchement 28 entre deux positions extrêmes d'obturation maximale de l'un ou l'autre des conduits secondaires de refoulement 26A,26B, et des moyens de commande du répartiteur 30 qui seront décrits plus en détail par la suite. De préférence, comme dans l'exemple représenté sur la figure 2, l'extrémité de raccordement des conduits secondaires 26A,26B de refoulement ont des sections internes circulaires et le répartiteur 30 comporte un disque 32, fabriqué dans un matériau ferreux, adapté pour glisser dans l'embranchement 28. A cet effet, le disque 32 est fixé en son centre sur une tige 34 dont les extrémités, de part et d'autre du disque, sont montées coulissantes dans des paliers 36,38 ajourés pour permet tre le passage du carburant, fixés dans les extrémités de raccordement des conduits secondaires 26A,26B. Le répartiteur 30 est commandé par un organe 40 déplaçable en translation dans le réservoir 10, parallèlement à l'axe d'alignement des extrémités de raccordement des conduits secondaires 26A,26B, relié rigidement, par des moyens connus 42, à un aimant 44, disposé à l'extérieur de l'embranchement 28 à proximité de ce dernier. L'organe de commande 40 est relié cinématiquement, par des moyens qui sont représentés à la figure 1, à deux flotteurs 46,48 disposés chacun dans une cuve 14,16, de manière que les déplacements en translation de l'organe 40 soit fonction des variations de hauteur relative des flotteurs 46,48. Chaque flotteur 46,48 est articulé sur l'extrémité d'un bras 50,52 solidaire par son autre extrémité d'un secteur denté 54,56 monté pivotant dans le réservoir 10, engrenant avec une crémaillère 58,60 guidée en translation dans le réservoir 10, de façon connue en soi. Les crémaillères 58,60 sont parallèles et engrènent avec un pignon commun 62 porté par l'organe de commande 40. On notera qu'une première crémaillère 58 comporte deux séries de dents coopérant l'une avec le secteur 54 qui lui est associé et l'autre avec le pignon 62, et que la seconde crémaillère 60 ne comporte qu'une seule série de dents coopérant à la fois avec le secteur 56 qui lui est associé et le pignon 62. Les flotteurs 46,48 et les secteurs 54,56 sont agencés dans le réservoir de manière que les déplacements des flotteurs sous l'effet de variations de niveau identiques entraînent des rotations dans des sens opposés des secteurs respectifs auxquels ils sont reliés. On décrira ci-dessous le fonctionnement du réservoir selon l'invention, en se référant aux figures dans lesquelles le sens d'écoulement du carburant est indiqué par des flèches sans référence. L'invention permet de maintenir des niveaux de carburant sensiblement égaux dans chacune des cuves 14,16 du réservoir, au cours du fonctionnement du véhicule. Lorsque les niveaux de carburant dans chacune des cuves sont sensiblement égaux, les deux flotteurs 46,48 sont à des hauteurs sensiblement identiques comme cela est représenté en trait plein sur la figure 1. Dans ce cas, l'organe de commande 40 est dans une position telle que l'aimant 44 attire le disque 32 vers une position médiane d'équirépartition des débits partiels de carburant dans les conduits secondaires de refoulement 26A, 26B. Lorsque les niveaux de carburant dans les cuves baissent ou montent à des vitesses identiques, les crémaillères 58,60 se déplacent suivant des sens opposés et des distances identiques, si bien que l'organe de commande 40 reste immobile en translation. Lorsque le niveau de carburant dans une cuve 16 baisse plus vite que celui de l'autre cuve 14, il se produit une variation de hauteur relative des flotteurs 46,48, comme cela est représenté en trait mixte sur la figure 1. Dans ce cas, le déplacement de la crémaillère 60 associé au flotteur 48 le plus bas n'est plus compensé par le déplacement de la crémaillère 58 associée au flotteur 46 le plus haut, si bien que le pignon 62 et l'organe de commande 40 se déplacent en translation suivant la flèche F indiquée à la figure 1. Le déplacement en translation de l'organe de commande 40 entraîne le déplacement de l'aimant 44 et, sous l'effet de l'attraction magnétique, du répartiteur 30. Ce dernier se déplace de manière à obturer le conduit secondaire de refoulement 26A qui débouche dans la cuve 14 dont le niveau de carburant est le plus haut. De cette façon, la plus grande partie du carburant refoulé sert à alimenter la cuve 16 dont le niveau de carburant est le plus bas. Les débits de carburant puisé étant sensiblement égaux dans chaque cuve, et la cuve de niveau le plus bas étant réapprovisionnée en carburant plus rapidement que celle de niveau le plus haut, l'égalité entre les niveaux de chaque cuve se rétablit progressivement et l'organe de commande 40 se déplace de manière à ramener le répartiteur 30 vers sa position d'équirépartition des débits. Selon un mode de réalisation de l'invention non représenté sur les figures, l'organe de commande 40 est associé à un répartiteur 30 de débit disposé dans l'embranchement 24 reliant le conduit principal 22 et les conduits secondaires 22A,22B d'aspiration de carburant. Dans ce cas, à la différence du mode de réalisation illustré aux figures 1 et 2, on peut régler la répartition des débits de carburant aspirés dans les conduits secondaires 22A,22B, alors que le carburant refoulé dans le conduit principal 26 est réparti suivant des débits égaux dans les conduits secondaires 26A,26B grâce à l'embranchement 28 en T. On notera que, dans ce nouveau mode de réalisation, le déplacement en translation de l'organe de commande 40 provoque, par attraction magnétique, le déplacement du répartiteur 30 vers une position d'obturation du conduit secondaire relié à la cuve de niveau de carburant le plus élevé. Suivant encore un autre mode de réalisation de l'invention non représenté sur les figures, le conduit principal 26 de refoulement de carburant est prolongé par une extrémité flexible débouchant dans la partie supérieure 18 du réservoir, et l'organe de commande 40 est relié à cette extrémité flexible, de manière que, sous l'effet des déplacements en translation de l'organe de commande 40, l'extrémité flexible soit dirigée vers l'une ou l'autre des cuves 14,16 dont le niveau en carburant est le plus faible. Suivant encore un autre mode de réalisation de l'invention non représenté sur les figures, les flotteurs 46,48 sont intégrés dans un dispositif de Jaugeage. Ce dispositif de jaugeage comporte par exemple un dispositif électrique associé à chaque bras 50,52 ayant une résistance variable en fonction du déplacement angulaire du bras auquel il est associé, et des moyens de calcul du volume de carburant dans le réservoir en fonction des valeurs des résistances des dispositifs électriques. L'invention ne se limite pas aux modes de réalisation qui ont été décrits. En particulier, les cuves 14,16 peuvent avoir des dimensions différentes, la cuve de plus grande dimension étant appelée habituellement "cuve principale" et la cuve de plus petite dimension étant appelée habituellement "cuve auxiliaire". L'invention comporte de nombreux avantages. En particulier, elle permet de maintenir dans toutes les conditions de fonctionnement du véhicule des niveaux de carburant sensiblement égaux dans les cuves de réservoir. L'invention s'applique à des réservoirs de carburant pour tous types de véhicules automobiles. REVENDICATIONS 1. Réservoir de carburant pour véhicule automobile comportant deux cuves (14,16) reliées entre elles par une partie supérieure commune (18), des moyens d'aspiration (22,22A,22B) et des moyens de refoulement (26,26A,26B) de carburant reliés aux deux cuves (14,16), caractérisé en ce que les moyens d'aspiration ou les moyens de refoulement de carburant comprennent des moyens (30) de répartition des débits de carburant aspiré ou refoulé dans chaque cuve (14,16) commandés par des déplacements en translation d'un organe (40) relié cinématiquement à deux flotteurs (46,48) disposés chacun dans une cuve (14,16) de façon que les déplacements en translation de l'organe de commande (40) soient fonction des variations de hauteur relative des flotteurs (46,48). 2. Réservoir selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque flotteur (46,48) est articulé sur un bras (50,52) solidaire d'un secteur denté (54,56) monté pivotant dans le réservoir, engrenant avec une crémaillère (58,60) guidée en translation dans le réservoir, les crémaillères (58,60) associées à chaque flotteur (46,48) engrenant avec un pignon commun (62) porté par l'organe de commande (40), les déplacements des flotteurs (46,48) sous l'effet de variations de niveau identiques entraînant des rotations dans des sens opposés des secteurs respectifs auxquels ils sont reliés. 3. Réservoir selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend de plus un dispositif électrique associé à chaque bras (50,52) ayant une résistance variable en fonction du déplacement angulaire de ce bras, et des moyens de calcul du volume de carburant dans le réservoir en fonction des valeurs des résistances des dispositifs électriques. 4. Réservoir selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens d'aspira tion (respectivement de refoulement) de carburant comprennent un conduit principal (22,26) et deux conduits secondaires (22A,22B,26A,26B) raccordés entre eux par un embranchement (24,28), l'extrémité libre de chaque conduit secondaire débouchant dans une cuve (14,16) correspondante, en ce que les moyens de répartition dans les deux cuves (14,16) du carburant aspiré (respectivement refoulé) comprennent un répartiteur (30) de débit de carburant, fabriqué dans un matériau ferreux, déplaçable à l'intérieur de l'embranchement (28) parallèlement à un axe d'alignement des extrémités de raccordement des conduits secondaires (22A,22B,26A,26B), entre deux positions extrêmes d'obturation maximale de l'un ou l'autre des conduits secondaires, et en ce que l'organe de commande (40) est relié rigidement à un aimant (44), de manière que le déplacement en translation de l'organe de commande (40) provoque, par attraction magnétique, le déplacement du répartiteur (30) vers une position d'obturation du conduit secondaire relié à la cuve de niveau de carburant le plus bas (respectivement le plus élevé). 5. Réservoir selon la revendication 3, caractérisé en ce que les extrémités de raccordement des conduits secondaires (26A,26B), dans lesquels se déplace le répartiteur (30), ont des sections internes circulaires, et en ce que le répartiteur (30) comporte un disque (32) fixé en son centre sur une tige (34) dont les extrémités, de part et d'autre du disque, sont montées coulissantes dans des paliers (36,38) ajourés pour permettre le passage du carburant, fixés dans les extrémités de raccordement des conduits secondaires (26A,26B). 6. Réservoir selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens de refoulement du carburant comprennent un conduit muni d'une extrémité flexible débouchant dans la partie supérieure (18) du réservoir, et en ce que l'organe de commande (40) est relié à l'extrémité flexible du conduit de refoulement de manière que, sous l'effet des déplacements en translation de l'organe de commande (40), l'extrémité flexible soit dirigée vers l'une ou l'autre des cuves ayant le niveau de carburant le plus faible.