Brevet FR2713715A1 — publié le 19950616

La présente invention concerne les pompes de carburant destinées aux moteurs à combustion interne et en particulier, elle concerne les pompes électriques logées dans une réserve disposée dans un réservoir principal de carburant d'un véhicule. Ces dernières années, la transmission d'un carburant hydrocarboné, tel que l'essence, à un moteur à combustion interne a évolué de l'alimentation en carburant sous l'action de la pesanteur et de l'utilisation des pompes à carburant commandées par des cames placées dans le compartiment du moteur, à l'utilisation de pompes de carburant commandées électriquement et placées dans le réservoir principal de carburant du véhicule. Un autre progrès a été l'utilisation d'une réserve cylindrique verticale placée dans le réservoir principal de carburant et logeant la pompe de carburant en position pratiquement verticale. La réserve a un volume nettement supérieur à celui du boîtier de la pompe et peut être utilisée pour contenir une réserve de carburant indépendante du niveau de carburant dans le réservoir principal. Dans certains circuits de carburant, une canalisation de carburant est placée de la pompe au moteur à combustion interne, et une soupape de régulation de pression est commandée par l'excès de pression dans le collecteur de carburant (distributeur) afin qu'elle renvoie du carburant vers la réserve. Dans d'autres circuits de carburant, la réserve reçoit le carburant des sorties de vapeurs des pompes à turbine rectiligne ou des pompes à deux étages, si bien que du carburant de réserve est présent lorsqu'il est nécessaire. Comme l'indique le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 4 964 787, le carburant du réservoir est habituellement filtré dans un filtre à sac raccordé à l'entrée de la pompe de carburant à la base de la réserve. Une soupape est raccordée à l'entrée de la pompe. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 4 747 388 représente une soupape placée à la partie inférieure de la réserve et commandée par un diaphragme en fonction d'un faible niveau de carburant dans le réservoir principal de manière que la pompe de carburant aspire le carburant de la réserve elle-même. Le diaphragme lui-même est un filtre à carburant provenant du réservoir principal. On a constaté que les particules de saleté pénétraient dans la réserve lors du montage au cours de l'installation originale. En outre, la partie supérieure de la réserve n'est pas toujours totalement fermée et des particules gênantes peuvent pénétrer dans la réserve depuis le carburant ou l'atmosphère environnante. De plus, le carburant renvoyé du circuit et entrant dans la réserve peut prélever certaines impuretés dans les canalisations et ces impuretés peuvent s'accumuler dans la réserve. Une réserve placée dans un réservoir et contenant une pompe électrique de carburant est disposée dans un réservoir principal de carburant d'un véhicule. Un filtre en forme de sac est placé à la partie inférieure de la réserve, en appui contre le fond du réservoir principal de carburant, et a une sortie de filtre rejoignant un orifice d'entrée de la pompe dans la réserve. Une cartouche verticale de filtre est montée sur un orifice secondaire de carburant placé au fond de la réserve et une soupape de réglage règle l'ouverture et la fermeture de l'orifice secondaire de carburant. Des passages formés dans la réserve relient l'orifice secondaire de carburant à l'orifice d'entrée de la pompe. La soupape de réglage est commandée par un diaphragme dépassant de l'orifice d'entrée de la pompe et de l'orifice secondaire du carburant. Ce diaphragme associé à la soupape de commande est sensible à la pression d'aspiration à l'orifice d'entrée de la pompe, lorsque le réservoir principal a un faible niveau de carburant, et provoque l'ouverture de la soupape de commande et l'aspiration du carburant filtré de la réserve dans la cartouche de filtre et à l'orifice d'entrée de la pompe sous l'action de la pompe. L'entrée de la pompe est en communication libre avec le carburant du réservoir principal et peut ainsi s'amorcer instantanément lors du démarrage du fonctionnement de la pompe. L'invention a pour objet un circuit dans lequel la pompe peut s'amorcer directement à partir du réservoir principal lors du démarrage. Il n'est pas nécessaire que la réserve contienne du carburant pour que la pompe s'amorce. L'invention a pour objet la réalisation d'un filtre supplémentaire de construction simple qui permet la filtration du carburant allant de la réserve à l'entrée de la pompe dans certaines conditions o le réservoir principal ne contient du carburant qu'à un faible niveau. L'invention a aussi pour objet la réalisation d'une soupape efficace de transfert qui ouvre la communication du carburant de la réserve avec l'entrée de la pompe. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre d'exemples de réalisation, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une coupe d'une réserve de carburant et d'un module de pompage selon l'invention, placé dans un réservoir de carburant; la figure 2 est une vue agrandie de la partie inférieure de la réserve et d'une soupape commandée par un diaphragme; et la figure 3 est une vue en perspective d'un support de cage d'armature destiné à une cartouche de filtre. On se réfère maintenant plus en détail aux dessins sur lesquels la figure 1 représente un module 10 de pompe de carburant selon l'invention, monté dans un réservoir 12 de carburant d'un véhicule automobile (non représenté). Le module possède un récipient ou réserve 14 de carburant dans lequel est montée une pompe électrique 16 de carburant. Lors du fonctionnement normal, le carburant est transmis à la pompe 16 directement à partir du réservoir 12 du véhicule par un filtre 18 à sac porté par un boîtier 20 d'entrée monté à la partie inférieure du réservoir 14. Lors du fonctionnement avec du carburant à un faible niveau dans le réservoir 12 du véhicule, le carburant est transmis à la pompe depuis la réserve 14 par l'intermédiaire d'un ensemble auxiliaire 22 de filtration et d'un ensemble 24 à soupape de commande à diaphragme. Le boîtier d'entrée 20 a une saillie creuse 26 dépassant vers le bas et qui loge le col 28 de l'ensemble 20 formant filtre à sac qui est en appui à la partie inférieure du réservoir 12. La saillie 26 possède un siège 32 de soupape formé vers l'intérieur par rapport à la saillie de manière qu'un disque obturateur 34 soit supporté. Le passage 36 placé au- dessus de l'obturateur 34 débouche dans une chambre 40 disposée latéralement de la paroi externe du boîtier en 42 à l'autre côté 44 comme indiqué sur la figure 1. La partie supérieure 50 du boîtier 24 a une saillie centrale creuse 52 formant une entrée de pompe. Une saillie secondaire creuse 54 est disposée à gauche du boîtier 24 sur la figure 1. Une poche surélevée 56 formant un siège de ressort comme décrit dans la suite est placée entre les saillies 52 et 54. Le boîtier 24 est raccordé à la paroi inférieure 60 de la réserve 44 de carburant. La paroi inférieure 60 a une saillie 64 qui dépasse vers le bas et s'ajuste sur la saillie 52 du boîtier 24. Un embout perpendiculaire 66 est placé sur la paroi inférieure 60 de la réserve au- dessus du passage formé par les saillies imbriquées 52 et 64. Cet embout loge un raccord d'entrée 68 de la pompe 16 qui est supportée dans la réserve 62. La pompe 70 peut être un ensemble commandé électriquement tel que décrit en détail dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 4 820 139 et ayant un raccord de sortie 72 destiné à être relié à une canalisation de carburant d'un moteur d'un véhicule. Une seconde saillie 80 dépassant vers le bas et coopérant par emboîtement avec la saillie 54 du boîtier 24 est placée à gauche sur la figure 1. Une cavité annulaire 82 formée par une lèvre annulaire 84 à l'extérieur et un embout perpendiculaire d'entrée 86 à l'intérieur est disposée au-dessus de la saillie 80. L'ensemble 22 de filtration a un élément annulaire 90 de filtre ayant une partie supérieure fermée 92 et une joue annulaire inférieure 94 qui s'ajuste dans la cavité 82. L'élément 90 de filtre est de préférence formé d'un matériau de filtration à armure carrée ayant des pores compris entre 40 et 70 gm. D'autres matériaux équivalents peuvent être utilisés. L'élément 90 de filtre est renforcé par un organe 100 de retenue de forme ayant la configuration d'un cylindre dont les extrémités et les côtés sont ouverts et qui est formé d'un métal ou d'une matière plastique avec une rigidité suffisante pour que l'élément 90 de filtre ne puisse pas s'affaisser. L'ensemble à soupape 24 possède un diaphragme souple 102 dont la périphérie est logée dans une cavité annulaire 103 du boîtier 24. Un anneau 104 de retenue est intimement logé au-dessus de la périphérie du diaphragme et est soudé par des ultrasons en position pour la fixation du diaphragme. Une plaque centrale 106 d'armature recouvre le diaphragme. Il apparaît ainsi que le diaphragme est exposé aux pressions dans la chambre 40 qu'il subit. Un siège de soupape est formé sous la saillie 54 et un élément obturateur 108 ayant une joue 109 formant siège est supporté au-dessus du diaphragme 102 par une première extrémité 110 d'un levier 111 qui pivote en 112 à proximité de l'élément en saillie 56. L'autre extrémité 114 du levier est disposée au- dessus du diaphragme et a une fossette 118 qui peut se déplacer sur le disque central 106 du diaphragme. Un ressort hélicoïdal 120 a une première extrémité logée dans la cavité 56 formée dans le boîtier et l'autre extrémité logée sur le bras ou autre extrémité 114 du levier. On note ainsi qu'un déplacement vers le haut du diaphragme 102 ouvre l'obturateur 108 malgré la pression du ressort 120, et le ressort 120 ferme l'obturateur dans les conditions normales de fonctionnement. Le clapet de retenue 34 retient le carburant dans la réserve lorsque la pompe ne fonctionne pas. Il faut noter que la réserve reçoit le carburant d'une canalisation de retour du circuit, d'une dérivation depuis la sortie 72 de la pompe ou d'une pompe à éjecteur qui fait partie de l'ensemble 16 de pompage afin qu'elle soit pleine de carburant à moins que le carburant contenu dans le réservoir principal ne soit épuisé. Lorsque le réservoir principal 20 de carburant contient beaucoup de carburant, la pompe 70 crée une pression d'aspiration dans la chambre 40 et le carburant circule au niveau du siège 32 vers la chambre 40 et l'entrée 68 de la pompe. Dans ces conditions, le ressort 120 maintient la soupape 108 en position de fermeture. Cependant, si le niveau de carburant dans le réservoir principal atteint un faible niveau, la pression dans la chambre 40 diminue car l'entrée de la pompe manque de carburant. Cette réduction de pression agit sur le diaphragme 102 et provoque un soulèvement du bras 114 malgré la force de rappel par le ressort 120. Ce mouvement abaisse le bras ou extrémité 110 du levier et ouvre la soupape 108 si bien que le carburant peut circuler de la réserve à travers le filtre 90 et par l'embout secondaire d'entrée 86 jusqu'à l'entrée 68 de la pompe. Ainsi, le carburant de la réserve est filtré avant d'atteindre la pompe et passe dans les canalisations de sortie de la pompe vers le moteur. Il faut noter que, normalement, l'entrée 68 de la pompe communique directement avec l'entrée du filtre en 26 et ainsi avec le carburant du réservoir. La pompe peut donc s'amorcer immédiatement et directement à partir du réservoir de carburant lorsqu'elle démarre. Ceci se distingue d'autres circuits dans lesquels la pompe aspire le carburant de la réserve au démarrage et il est nécessaire de transmettre le carburant à la réserve avant que la pompe ne s'amorce. Il est bien entendu que l'invention n'a été décrite et représentée qu'à titre d'exemple préférentiel et qu'on pourra apporter toute équivalence technique dans ses éléments constitutifs sans pour autant sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1. Module de circulation de carburant destiné à être installé dans un réservoir de carburant d'un véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend: (a) un récipient vertical (14) destiné à contenir un carburant et ayant un boîtier muni d'une entrée primaire de carburant, (b) une pompe (16) de carburant placée dans le récipient (14) et ayant un passage d'entrée de pompe (16) raccordé à l'entrée primaire de carburant, (c) une entrée secondaire (86) de pompe (16) placée dans le boîtier du récipient (14) en communication avec le récipient (14) et le passage d'entrée de la pompe (16), (d) une soupape normalement fermée (24) mobile afin qu'elle ouvre et ferme l'entrée secondaire de la pompe (16), (e) un dispositif sensible à la pression associé à la soupape (24) et destiné à ouvrir celle-ci lorsque la pression dans le passage d'entrée de la pompe (16) est réduite, et (f) un élément de filtre (90) placé dans le récipient (14) au-dessus de l'entrée secondaire (86) de pompe (16) et destiné à filtrer le carburant allant du récipient (14) à l'entrée secondaire (86) de la pompe (16) et au passage d'entrée de la pompe (16). 2. Module selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif sensible à la pression comporte un diaphragme (102) disposé transversalement à une chambre raccordant le passage d'entrée de la pompe (16) et l'entrée secondaire de la pompe (16), et un levier (111) rappelé élastiquement, sensible au mouvement du diaphragme (102) et associé à la soupape (24) afin qu'il rappelle celle-ci en position de fermeture et l'ouvre en fonction du mouvement du diaphragme (102). 3. Module selon la revendication 1, caractérisé en ce que le boîtier a une cavité formée au-dessus de l'entrée secondaire de la pompe (16), et l'élément de filtre (90) a une base annulaire destinée à se loger dans la cavité au-dessus de l'entrée secondaire de pompe (16). 4. Module selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'élément de filtre (90) comporte un cylindre creux de matière poreuse fermé à sa partie supérieure et ouvert à sa partie inférieure vers l'entrée secondaire de la pompe (16), et un support (100) associé à l'élément de filtre (90) et destiné à en assurer le support rigide. 5. Module selon la revendication 4, caractérisé en ce que le support (100) comporte un cylindre ayant des extrémités ouvertes et des ouvertures dans les parois pour le support de la matière du filtre (90) au-dessus de l'entrée secondaire (86) de la pompe (16), permettant la circulation du carburant vers la matière de filtration et à travers celle-ci.