Brevet FR2720116A1 — publié le 19951124

La présente invention concerne une cuve de carburant incorporée à un réservoir orincipai de carburant d'un véhicule, contenant une pompe entraînée par un moteur, placée dans la cuve et qui reçoit le carburant d'une canalisation de retour du ciru' de carburant du véhicule. Dans les circuits de carburant des véhicules, une pompe de carburant entraînée lec:ricuemenc est montée dans une cuve de carburant cui est elle-même olacée dans le réservoir principal de carburant du véicle. La ompe a une sortie qui rejoint un coilecceur te carburant uui distribue le carburant utilisé oendant L'e:ncàonnement a des unités d'injection de carburant par un collecteur de carburant placé sur le moteur. Dans cer. ans circuits de carburant, la pompe a une capacié supéerieure à celle qui est nécessaire au moteur et une souoape de décharge de pression transmet le carburant en excès à une canal-sacon de retour qui débouche dans la cuve. En outre, dans certains circzcis, la pocmpe de carburant a une sortie orinciale iriée -e-rs e moteur et une sortie de déviation diriée vers une pompe à éjecteur placée à la base de la cuve. La pompe à éjecteur a une entrée dans le réservoir de carburant, indcèendamment de l'encrée de la pompe principale, qui, avec un passage à venturi, provoque une circulation du carburant dans la cuve afin qu'une certaine cuantité de carourant soit constamment transmise dans la cuve indépendamment tu carburant dans le réservoir principal du véhicule. Certains circui5s cnt permis le débordement du carburant de la cuve dans le réservoir principal. Cependant, le carburant de la cuve peu: etre chaud étant donné qu'il comprend le carburant cui rev- ent et i n' est mas souhaitable que le carburant chaud atteigne le réservoir principal. En outre, il est souhaitable rue la cuve soit fermée à la partie supérieure afin qu'elle crée une contre- pression agissant sur La pompe à éjecteur et augmente ainsi la pression à rl'entréeinciaie de carburant afin cue la pompe principale soit alimenfée a force. Un réservoir principal de carburant, dans un véhicule automobile, contient une cuve qui contient elle-même une pompe électrique. La pompe a une sortie principale de carburant placée à la partie supérieure de la cuve et transmettant le carburant au moteur du véhicule, et une sortie secondaire dirigeant du carburant sous pression à une pompe à éjecteur qui fait circuler le carburant d'une entrée placée à la base de la cuve vers l'intérieur de la cuve. Un passage de retour de carburant provenant du circuit de carburant débouche à la partie supérieure de la cuve. Dans certains circuits existants de carburant, le carburant qui se trouve dans la cuve déborde dans le réservoir principal. Selon l'invention, la cuve est fermée sélectivement afin qu'elle déborde soit par un organe étalonné de ventilation placé à la partie supérieure soit par une soupape à flotteur qui se ferme lorsque le niveau du carburant dans la cuve atteint la partie supérieure de la cuve. Cette fermeture provoque une élévation de la pression de la pompe à éjecteur dans la cuve et pratiquement l'interruption de la circulation du carburant à la sortie de la pompe à éjecteur. La pression accrue régnant dans la cuve agit sur le carburant qui pénètre à l'entrée de la pompe principale et assure l'alimentation à force de la pompe en carburant si bien que le rendement du circuit est accru. Une autre caractéristique de l'invention est le fait que le carburant chaud qui revient vers la cuve ne réchauffe pas le carburant dans le réservoir principal. Une autre caractéristique est la réduction de la circulation du carburant dans le filtre primaire placé à la base de la cuve. L'invention a donc pour objet la réalisation d'un organe supérieur de fermeture d'une cuve de réservoir de carburant qui empêche le débordement du carburant chaud dans le réservoir principal. Elle a aussi pour objet la fermeture programmée de la cuve en fonction du niveau de carburant pour la création d'une contre-pression agissant à la sortie de la pompe à éjecteur et favorisant ainsi l'écoulement dans la cuve en assurant l'élévation de la pression qui augmente le débit de carburant à l'entrée de la pompe principale. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description détaillée d'exemples de réalisation, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une coupe d'une cuve placée dans un réservoir, incorporant une pompe de carburant; la figure 2 est une vue partielle de la partie supérieure de la cuve avec un organe éventuel de ventilation permettant un réglage; et la figure 3 est une coupe de l'extrémité inférieure de la cuve, représentant la pompe à éjecteur. Sur la figure 1 des dessins, le réservoir principal de carburant d'un véhicule est représenté à titre illustratif par une paroi inférieure 20 et une paroi supérieure 22, cette dernière ayant une ouverture 24 délimitée par un flasque annulaire 26 qui est décalé vers l'intérieur. Un couvercle 30 de fermeture étanche a un flasque périphérique 32 qui est en appui sur la bague d'étanchéité 34. Une cuve 40 de carburant placée dans le réservoir a une extrémité inférieure rétrécie aboutissant à un bossage 42 qui se loge dans un collier 44 de la partie supérieure d'un filtre à sac 46 en appui sur le fond 20 du réservoir. Le bossage 42 a des nervures annulaires 48, 50 qui sont espacées axialement et entre lesquelles est placée une plaque 52 de soupape de pied. L'ouverture de la nervure 48 forme une entrée 49 de carburant. Un joint annulaire d'étanchéité 54 s'ajuste dans la partie supérieure du bossage 42 et est en appui contre la nervure 50 et un tube 56 pénètre dans ce joint d'étanchéité et forme, à l'intérieur, une chambre 58 (figure 3) qui débouche vers la base 60 d'une pompe électrique 62 placée dans la cuve 40. La pompe 62 peut être une pompe à turbine à entraînement électrique telle que décrite dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique no 5 257 916 de C.H. Tuckey. Un tube 64 à venturi (figure 3) pénètre dans la base 60 de la pompe, son extrémité interne se terminant dans la chambre 58 et son extrémité externe débouchant à l'intérieur de la cuve 40. Comme l'indique la figure 3, une sortie 65 de pompe possède un orifice 66 d'éjecteur qui débouche à l'extrémité interne du tube 64 à venturi. La figure 3 est une coupe de la base de la pompe sous forme agrandie par rapport à la figure 1. On décrit dans la suite le fonctionnement de la pompe à éjecteur. Comme représenté sur les figures 1 et 3, un anneau 70 de filtre à carburant est mis en coopération étanche à ses périphéries interne et externe avec des colliers 72, 74. Sur la figure 1, une entrée de carburant de la pompe principale est désignée par la référence 80 et le carburant provenant de l'intérieur de la cuve 40 circule à travers le filtre 70 et à l'entrée 80. On considère maintenant la partie supérieure de la pompe et de la cuve; la pompe a des connexions électriques 82 et 84 et un tube 86 de sortie de pompe coopère de façon étanche avec un conduit 88 de sortie dépassant sous une plaque supérieure 90 de couvercle placée sur la cuve 40. Un circuit classique de câblage (non représenté) permet le lancement du fonctionnement de la pompe lorsque le circuit d'allumage du véhicule est fermé. Le conduit 88 aboutit au- dessus de la plaque 80 du couvercle par un raccord 92 à embout qui est fixé par un accouplement souple 94 à un passage 96 de carburant dépassant à travers le couvercle 30 et rejoignant un moteur de véhicule (non représenté). La plaque supérieure 90 formant couvercle a aussi un passage 97 dépassant vers le bas et un passage 98 dépassant vers le haut et formant un passage 100 de circulation. Un accouplement souple 102 relie le passage 100 à un conduit 104 qui traverse le couvercle 30. Le conduit 104 est un passage de retour de carburant du circuit de carburant dans lequel le carburant sous pression provenant de la pompe transmet le carburant à un moteur mais une soupape de régulation de pression de la conduite de sortie fait passer en dérivation le carburant au- delà d'une pression prédéterminée, vers la cuve. Cette disposition est décrite dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 4 747 388 de C.H. Tuckey. Un clapet 110 en bec de canard est serré à l'extrémité du passage 97 et permet l'introduction du carburant renvoyé vers l'intérieur de la cuve mais empêche sa circulation vers l'extérieur. L'invention concerne la ventilation formée à la partie supérieure de la cuve. Il faut noter que, si le carburant doit pénétrer dans la cuve, un dispositif doit permettre l'évacuation de l'air placé au-dessus du carburant. Sur la figure 1, une chambre verticale 120 de soupape est réalisée avec une ouverture 122 formant un siège. Une tige 124 de soupape est logée avec du jeu dans la chambre 120 et elle est supportée par un bloc 126 formant flotteur qui est retenu dans sa position la plus basse par un court support 130. Ainsi, lorsque la cuve se remplit, l'air peut s'échapper autour de la tige 124. Lorsque le niveau du carburant liquide atteint la partie supérieure, le flotteur soulève la tige si bien que l'extrémité tronconique de l'obturateur ferme l'ouverture 122 de la soupape et la pression s'élève dans la cuve. La figure 2 représente un organe de ventilation sous forme d'un petit orifice étalonné 140. Cet orifice évacue l'air de la cuve lorsque celleci se remplit. Lorsque le liquide atteint l'orifice, il ne passe pas facilement par l'orifice et la pression s'élève donc dans la cuve. Fonctionnement du circuit On suppose que du carburant est présent dans la cuve et la mise en fonctionnement de la pompe 62 provoque l'aspiration du carburant à travers le filtre 70 à l'entrée de la pompe verticale et vers l'extérieur par la sortie principale 86 (figure 1). Simultanément, une sortie secondaire 65 de pompe de déviation (figure 3) transmet le carburant sous pression à l'orifice 66 de l'éjecteur et dans le passage à venturi 64. La perte de charge due à l'action du venturi attire le carburant du réservoir principal par l'entrée 49 dans la chambre 58 dans laquelle il est évacué par le venturi à l'intérieur de la cuve. La cuve reçoit le carburant liquide et l'air est évacué par l'orifice 122 jusqu'à ce que le niveau du carburant atteigne le flotteur 126 représenté sur la figure 1. Le soulèvement du flotteur provoque la fermeture de l'orifice 122 par la tige 124 de l'obturateur. De cette manière, la pression dans la cuve s'élève et crée une contre-pression à l'extrémité de sortie du tube à venturi si bien que l'entrée du carburant dans la cuve est efficacement interrompue. Cette contre-pression dans la cuve provoque aussi la transmission à force du carburant de la cuve à l'entrée 80 de la pompe principale et augmente ainsi le rendement de la pompe principale qui transmet le carburant au moteur du véhicule. Sur la figure 2, la soupape 124 représentée sur la 1S figure 1 est éliminée et l'organe 140 de ventilation étalonné permet à l'air de s'échapper lorsque la cuve se remplit. Lorsque le carburant liquide atteint l'organe 140 de ventilation, l'augmentation de viscosité du carburant ralentit la sortie éventuelle du carburant par l'orifice de ventilation et la pression s'élève dans la cuve et crée une contrepression dans la cuve et une réduction correspondante du carburant sortant du tube à venturi. L'élévation de pression provoque alors une élévation de la pression agissant sur le carburant pénétrant à l'entrée de la pompe principale et augmente le rendement de la pompe principale. Le passage 104 de retour de carburant dirige l'excès de carburant à basse pression d'un régulateur de pression (non représenté) vers la cuve par l'intermédiaire du clapet à bec de canard qui fonctionne unidirectionnellement vers la cuve. 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. Circuit de distribution de carburant destiné à un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend une cuve fermée (40) réalisée afin qu'elle soit logée dans un réservoir principal (20, 22) de carburant d'un véhicule, une première pompe logée dans la cuve (40) et ayant un éjecteur (66) et un passage à venturi (64) ayant une entrée qui communique avec le réservoir principal (20, 22) près de la partie inférieure du réservoir principal (20, 22) et une sortie qui débouche à l'intérieur de la cuve (40) et communique avec elle près de la partie inférieure de la cuve (40), une première soupape (52) qui communique avec la première entrée et qui s'ouvre pour permettre la circulation du carburant liquide du réservoir principal (20, 22) à la première entrée et se ferme pour empêcher la circulation en sens inverse du carburant de la cuve (40) par la première entrée et dans le réservoir principal (20, 22) lorsque, au cours du fonctionnement du circuit, le carburant liquide de la cuve (40) est à une pression supérieure à la pression atmosphérique, une seconde pompe (62) logée dans la cuve (40) et ayant un moteur électrique d'entraînement de la seconde pompe, une seconde entrée (80) de carburant communiquant avec l'intérieur de la cuve (40) près de la partie inférieure de la cuve (40) et qui est indépendante de la première entrée et de la première sortie de la première pompe, une seconde sortie (86) débouchant à l'extérieur de la cuve (40) et destinée à transmettre le carburant sous pression de l'intérieur de la cuve (40) à un moteur de véhicule, et une seconde sortie de déviation raccordée à l'éjecteur (66) et destinée à transmettre le carburant liquide sous pression de la seconde pompe à l'éjecteur (66) afin que la première pompe fonctionne, une entrée de retour communiquant avec l'intérieur de la cuve près de la partie supérieure de la cuve (40) et destinée au retour du - carburant inutilisé du moteur vers la cuve (40), une seconde soupape formant clapet (110) communiquant avec l'entrée de retour et permettant au carburant de circuler à l'intérieur de la cuve et se fermant pour empêcher la circulation en sens inverse vers l'extérieur de la cuve par l'entrée de retour, et un organe de ventilation (120-126, 136) communiquant avec l'intérieur de la cuve près de la partie supérieure de la cuve (40) et destiné à évacuer le gaz et les vapeurs de carburant de l'intérieur de la cuve lorsque le niveau du liquide dans la cuve (40) s'élève et à retarder ou interrompre en fait l'évacuation du gaz et des vapeurs de carburant lorsque le niveau du carburant dans la cuve (40) s'élève à proximité de la partie supérieure de la cuve (40) et, pendant que la seconde pompe fonctionne en étant entraînée par le moteur électrique et en augmentant ainsi la pression du carburant dans la cuve (40) à une valeur supérieure à la pression atmosphérique, retardant et interrompant efficacement la transmission du carburant par la première pompe à l'intérieur de la cuve (40) lorsque le niveau du carburant liquide est adjacent à la partie supérieure de la cuve (40), et, lorsque le niveau du carburant dans la cuve (40) diminue suffisamment, l'organe de ventilation (120-126, 136) réduit la pression supérieure et la pression atmosphérique à l'intérieur de la cuve si bien que la première pompe fonctionne en transmettant du carburant liquide du réservoir principal (20, 22) à l'intérieur de la cuve et élève le niveau du carburant liquide dans la cuve (40). 2. Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de ventilation (120-126) adjacent à la partie supérieure de la cuve (40) comporte une ouverture (120) de soupape, et une soupape (124) à flotteur (126) destinée à coopérer avec l'ouverture et à fermer celle-ci lorsque le niveau du carburant est adjacent à la partie supérieure du réservoir (20, 22). 3. Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de ventilation adjacent à la partie supérieure du réservoir (20, 22) comporte un orifice étalonné (136) de ventilation qui évacue facilement l'air et les vapeurs de la cuve (40) mais qui, en présence de carburant liquide, provoque en fait une élévation de la pression dans la cuve (40) 4. Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce que la seconde soupape formant clapet est un clapet à bec de canard (110). 5. Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première soupape est une soupape de pied (52). 6. Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première soupape est une soupape de pied (52) ayant un siège qui communique avec le réservoir principal (20, 22) de carburant et une plaque de soupape recouvrant le siège et mobile vers une première position distante du siège afin que le carburant liquide puisse circuler du réservoir (20, 22) à la première entrée de la première pompe, et une seconde position d'appui sur le siège dans laquelle la circulation en sens inverse du carburant placé à l'intérieur de la cuve vers la première pompe et le réservoir principal (20, 22) de carburant est empêchée. 7. Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend aussi un filtre à carburant (70) logé dans la cuve (40) et placé entre la première sortie de la première pompe et la seconde entrée (80) de la seconde pompe. 8. Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend aussi un filtre annulaire à carburant logé dans la cuve (40) entre une paroi de la cuve (40) et un boîtier de la première pompe et destiné à filtrer le carburant liquide transmis à la seconde entrée (80) de la seconde pompe.