Brevet FR2731955A1 — publié le 19960927

RESERVOIR DE CARBURANT POUR VEHICULES, EN PARTICULIER VEHICULES AUTOMOBILES L'invention concerne un réservoir de carburant pour véhicules, en particulier pour véhicules automobiles, avec une purge d'air de service, qui se compose essentiellement d'un départ de purge d'air, placé dans la zone d'une paroi supérieure du réservoir de carburant, d'une conduite extérieure, raccordée à ce départ, d'aération et de purge d'air ainsi que d'un filtre au charbon actif monté en aval. Dans un réservoir de carburant connu du type précité (DE 39 21 080 A), le départ de la purge d'air de service est formé par une ouverture, prévue sur la paroi supérieure du réservoir, à l'extérieur, dans la zone de l'ouverture, une tubulure de purge d'air étant placée sur le réservoir de carburant, à laquelle est raccordée une conduite d'aération et de purge d'air menant au filtre à charbon actif. Dans un dispositif de ce type, les constituants liquides, (projections, fluctuations du niveau) de carburant déplacées en particulier pendant la marche, par les accélérations transversales, sont emportés dans la zone du départ de purge d'air, parviennent dans le filtre à charbon actif et réduisent sa capacité de travail (texte SHED USA). L'invention a pour but de prendre des mesures, dans la région d'un départ de purge d'air du dispositif de purge d'air côté réservoir, de manière qu'aucune particule liquide de carburant ne puisse parvenir dans la conduite extérieure d'aération et de purge d'air ainsi que dans le filtre à charbon actif, tandis que les gaz sont évacués sans projections. Suivant l'invention ce but est atteint en ce que devant le départ de purge d'air, à l'intérieur du réservoir de carburant, est monté un dispositif, qui protege de manière étanche le départ de purge d'air 2 2731955 contre l'arrivée directe de particules liquides de carburant, projetées pendant la marche, le dispositif étant conçu de manière que les particules liquides de carburant, parvenues dans le dispositif, refluent automatiquement dans le volume intérieur du réservoir de carburant. Les principaux avantages de l'invention résident dans le fait que grâce à la présence d'un dispositif monté en amont du départ de purge d'air, dans le volume intérieur du réservoir de carburant, on empêche que le départ de purge d'air ne reçoive directement des particules liquides de carburant (projections, fluctuation du niveau) projetées pendant la marche, de sorte que par le courant de gaz aucune particule liquide de carburant ne parvient dans la conduite extérieure d'aération et de purge d'air ni dans le filtre à charbon actif situé en aval. Les gaz qui se forment à l'intérieur du volume intérieur du réservoir de carburant peuvent toutefois être librement évacués par ce dispositif et le dispositif de purge d'air. Le dispositif est formé par un récipient, pratiquement fermé, avec une cavité intérieure directement ou indirectement raccordée au départ de purge d'air central, la cavité intérieure étant entourée par des canaux en forme de labyrinthe. De préférence deux canaux sont prévus qui entourent la cavité intérieure. Les canaux et la cavité intérieure sont formés par trois parois de carter tubulaires, verticales, concentriques les unes aux autres et s'étendant à une faible distance les unes des autres, étant prévue une ouverture sur chaque paroi de carter périphérique. Chaque ouverture est formée par une fente longitudinale s'étendant dans la direction de la hauteur, qui, partant du fond, s'étend au moins sur une 3 2731955 partie essentielle de la hauteur de construction du récipient. De préférence sont prévues sur chaque paroi tubulaire du carter, deux fentes longitudinales diamétralement opposées. Les fentes longitudinales de la paroi extérieure et de la paroi intérieure du carter sont orientées transversalement à la direction longitudinale du véhicule, tandis que les fentes longitudinales de la paroi centrale du carter s'étendent dans la direction longitudinale du véhicule. Du fait des fentes longitudinales décalées et des canaux annulaires relativement étroits, les particules liquides de carburant sont déviées autour du départ de purge d'air. Le fond du récipient est fermé; dans la paroi de couvercle est prévue seulement une ouverture du départ de purge d'air. Le fond du récipient est conique sur le côté tourné vers le départ de purge d'air, de manière que le fond descende sur le côté intérieur, du milieu vers l'extérieur. On garantit ainsi la vidange ou le reflux automatique des particules liquides de carburant pénétrant dans le récipient. Dans la cavité intérieure du récipient on peut prévoir en outre une soupape anti- retournement supplémentaire qui se ferme en cas de position correspondante oblique du véhicule ou en cas de retournement du véhicule, afin qu'aucune particule liquide de carburant ne puisse sortir dans le filtre à charbon actif ou à l'extérieur. Il est a été constaté que par la combinaison d'un récipient en forme de labyrinthe avec soupape anti-retournement intégrée on obtient un fonctionnement parfait dans toutes les conditions de service. Diverses autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortent de la description détaillée qui suit. Une forme de réalisation de l'invention est représentée à titre d'exemple non limitatif sur les dessins annexés. 4 2731955 La figure 1 est une vue de dessus d'un réservoir de carburant avec une purge d'air de service, la figure 2 est une vue dans le sens de la flèche R du réservoir de carburant avec la purge d'air de service, la figure 3 est une vue en coupe le long de la ligne III-III de la figure i à plus grande échelle et tournée de 90, avec le dispositif suivant l'invention et une soupape anti-retournement, la figure 4 est une vue en coupe le long de la ligne IV-IV de la figure 2, à plus grande échelle, seul le récipient en forme de labyrinthe du dispositif étant représenté et la figure 5 est une vue en coupe le long de la ligne V-V de la figure 4 du récipient en forme de labyrinthe sans soupape anti-retournement. Les figures i et 2 représentent un réservoir de carburant 1, dont le niveau de remplissage 2 maximum est limité par une tubulure de remplissage non représentée en détail. Au-dessus du niveau de remplissage 2 s'étend un volume de compensation 3. Une purge d'air de service 4 pour le réservoir de carburant i se compose essentiellement d'un départ de purge d'air 6, placé dans la région d'une paroi supérieure 5 du réservoir de carburant, d'une conduite extérieure d'aération et de purge d'air 7 raccordée à celui-ci et d'un filtre à charbon actif 8 monté en aval. Le départ de purge d'air 6 peut être formé par un raccord de purge d'air ou un système de purge d'air; mais il peut être intégré dans une soupape anti- retournement. Suivant l'invention il est monté devant le départ de purge d'air 6, à l'intérieur du réservoir de carburant 1 et ce au-dessus du niveau de remplissage 2 le plus haut, dans le volume de compensation 3, un dispositif 9, qui protège de manière étanche le départ 2731955 de purge d'air 6 contre une arrivée directe de particules liquides de carburant (tourbillons, projections, fluctuations du niveau) projetées pendant la marche, en particulier du fait d'accélérations transversales. Le dispositif 9 est configuré de manière que les particules liquides de carburant, parvenues dans le dispositif 9, refluent automatiquement dans le volume intérieur 11 du réservoir de carburant. Selon les figures 3 à 5, le dispositif 9 est formé par un récipient 10 essentiellement fermé, qui est raccordé directement ou indirectement à la paroi supérieure 5 du réservoir de carburant et qui s'étend par portions dans le volume intérieur 11 du réservoir de carburant - ici dans le volume de compensation 3 -. Le récipient 10 présente une cavité intérieure 12 directement ou indirectement raccordée au départ de purge d'air 6 central, situé en haut, qui est entourée par des canaux 13, 14 en forme de labyrinthe (figures 3 à 5). Dans cet exemple de réalisation, le récipient comprend une cavité intérieure 12 et de préférence deux canaux 13, 14 entourant la cavité 12, le nombre de canaux 13, 14 peut cependant être aussi inférieur ou supérieur à ce qu'il est dans l'exemple de réalisation. Selon la figure 4, les canaux 13 et 14 et la cavité intérieure 12 sont formés par trois parois de carter 15, 16, 17 tubulaires, verticales, concentriques les unes aux autres, s'étendant à une faible distance les unes des autres, sur chaque paroi de carter 15, 16, 17 étant prévue au moins une ouverture 18. Les parois de carter 15, 16, 17 tubulaires ou cylindriques creuses forment entre elles des canaux 13, 14 en anneau de cercle. Les parois de carter 15, 16, 17 continues, à l'exception des ouvertures 18, peuvent aussi être - vues de dessus - ovales, elliptiques, carrées, rectangulaires ou similaires. 6 2731955 Sur chaque paroi de carter 15, 16, 17 tubulaire sont prévues de préférence deux ouvertures 18 diamétralement opposées, les ouvertures 18 de deux parois de carter voisines, par exemple 15 et 16, 16 et 17, étant décalées l'une par rapport à l'autre. Dans l'exemple de réalisation, les ouvertures 18 sont décalées de 90' l'une par rapport à l'autre, par deux parois de carter voisines, par exemple 15 et 16, 16 et 17. Les ouvertures 18 de la paroi de carter extérieure 15 et de la paroi de carter intérieure 17 sont orientées, dans l'exemple de réalisation, à peu près transversalement à la direction longitudinale du véhicule A-A, tandis que les ouvertures 18 de la paroi de carter centrale 16, situées entre les deux, s'étendent dans la direction longitudinale du véhicule A-A. Les ouvertures 18 sont formées par d'étroites fentes longitudinales 19, orientées dans la direction de la hauteur du véhicule, qui, commençant à peu près à hauteur d'un fond 20 du récipient 10, s'étendent au moins sur une partie essentielle de la hauteur de construction du récipient 10. Dans l'exemple de réalisation, les fentes longitudinales s'étendent de préférence sur toute la hauteur du récipient. L'emplacement et la taille des ouvertures 18 ou leur nombre peut être déterminé ou optimisé de manière empirique. Le fond fermé 20 du récipient 10 est conique, sur le côté 21 tourné vers le départ de purge d'air 6 situé au-dessus, de manière que le fond 10 descende en continu du milieu vers l'extérieur. Il est ainsi garanti que les particules liquides de carburant pénétrant dans le dispositif 9, refluent automatiquement dans le volume intérieur 11 du réservoir de carburant. Une paroi de couverture 22 du récipient 10 peut être formée soit par la paroi supérieure 5 du réservoir de carburant lui-même, soit par une paroi séparée, qui est solidaire de la paroi supérieure 5 du réservoir de carburant (par exemple par soudage, collage ou similaire). Il est possible aussi de placer dans la cavité intérieure 12, en supplément, une soupape anti- retournement connue, qui est montée devant le départ de purge d'air 6. Selon la figure 3, le récipient 10, la soupape anti-retournement 23 et le départ de purge d'air 6 forment un composant 24 préfabriqué. Le composant 24 est réalisé en plusieurs parties, pour des raisons de fabrication, et comprend une partie de carter supérieure 25, une partie de carter inférieure 26 et la soupape anti-retournement 23 en plusieurs parties insérées. La partie de carter inférieure 26 comprend le fond 20 s'étendant obliquement ainsi que la paroi de carter extérieure 15 et la paroi de carter intérieure 17, tandis que la partie de carter supérieure 25 comporte une paroi de couverture 22, la paroi de carter centrale 16, une tubulure de raccord extérieur 27 pour les conduites extérieures d'aération et de purge d'air 7 et un logement cylindrique 28 intérieur pour la soupape anti-retournement 23 insérée. Une ouverture de sortie 29 du départ de purge d'air 6 est formée dans cette réalisation sur une paroi supérieure 30 de la soupape antiretournement 23. La partie de carter supérieure 25 et la partie de carter inférieure 26 sont emboîtées l'une dans l'autre et sont fixement assemblées entre elles par des éléments d'encliquetage 31 élastiques, amovibles. Le composant 24 est solidaire de la paroi supérieure 5 du réservoir de carburant, le récipient 10 avec les canaux 13, 14 en forme de labyrinthe s'engageant dans le volume intérieur 11 du réservoir de carburant ou dans le volume de compensation 3, tandis qu'une tubulure de raccord 27 du départ de purge d'air 6 s'étend à l'extérieur du réservoir de carburant 1. REVENDICATIONS 1. Réservoir de carburant pour véhicules, en particulier pour véhicules automobiles, avec une purge d'air de service, qul se compose essentiellement d'un départ de purge d'air, placé dans la zone d'une paroi supérieure du réservoir de carburant, d'une conduite extérieure, raccordée à ce départ, d'aération et de purge d'air ainsi que d'un tiltre au charbon actif monté en aval, caractérisé en ce que devant le départ de purge d'air (6), à l'intérieur du réservoir de carburant (1), est monté un dispositif (9), qui protège de manière étanche le départ de purge d'air (6) contre l'arrivée directe de particules liquides de carburant, projetées pendant la marche, le dispositif (9) étant conçu de manière que les particules liquides de carburant, parvenues dans le dispositif (9), refluent automatiquement dans le volume intérieur (11) du réservoir de carburant. 2. Réservoir de carburant selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif (9) est formé par un récipient (10), pratiquement fermé, avec une cavité (1Z) intérieure directement ou indirectement raccordée au départ de purge d'air (6) central, la cavité intérieure (12) étant entourée par des canaux (13, 14) en forme de labyrinthe. 3. Réservoir de carburant selon la revendication 2, caractérisé en ce que le récipient (10) comprend une cavité intérieure (12) et de préférence deux canaux (13, 14) entourant la cavité (12). 4. Réservoir de carburant selon l'une quelconque des revendications 2 à 3, caractérisé en ce que les deux canaux (13, 14) et la cavité intérieure (12) sont formés par trois parois de carter (15, 16. 17) tubulaires, verticales, concentriques les unes aux autres et s'étendant à une faible distance les unes des autres, sur chaque paroi de carter (15, 16, 17) périphérique étant prévue une ouverture (18). 5. Réservoir de carburant selon la revendication 4, caractérisé en ce que sur chaque paroi de carter (15, 16, 17) tubulaire sont prévues de préférence deux ouvertures (18) diamétralement opposées, les ouvertures (18) étant décalées l'une par rapport à l'autre par deux parois de carter (par exemple 15, 16) voisines. 6. Réservoir de carburant selon la revendication 5, caractérisé en ce que les ouvertures (18) de la paroi de carter extérieure (15) et de la paroi de carter intérieure (17) sont orientées à peu près transversalement à la direction longitudinale du véhicule, tandis que les ouvertures (18) de la paroi de carter (16) centrale s'étendent dans la direction longitudinale du véhicule. 7. Réservoir de carburant selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que les ouvertures (18) sont formées par d'étroites fentes longitudinales (19), s'étendant dans la direction de la hauteur du véhicule, sur les parois de carter (15, 16, 17), les tentes longitudinales (19) s'étendant au moins sur une partie essentielle de la hauteur de construction du récipient (10). 8. Réservoir de carburant selon une ou plusieurs des revendications 2 à ?, caractérisé en ce que le fond fermé (20) du récipient (10) est conique sur le côté tourné vers le départ de purge d'air (6), le fond (20) descendant sur le côté intérieur, du milieu vers l'extérieur. 9. Réservoir de carburant selon d'une quelconque des revendications 2 à 8, caractérisé en ce que dans la cavité intérieure (12) du récipient (10), une soupape anti-retournement (23) supplémentaire est placée devant le départ de purge d'air (6). 2731955 10. Réservoir de carburant selon la revendication 9, caractérisé en ce que le récipient (10), la soupape anti-retournement (23) et le départ de purge d'air (6) forment un composant (24) préfabriqué. 11. Réservoir de carburant selon la revendication 10, caractérisé en ce que le composant (24) est en plusieurs parties. 12. Réservoir de carburant selon l'une quelconque des revendications 10 ou 11, caractérisé en ce que le composant (24) est solidaire d'une paroi supérieure (5) du réservoir de carburant, le récipient (10) s'engageant avec les canaux (13, 14) en forme de labyrinthe, dans le volume intérieur (11) du réservoir de carburant, tandis qu'une tubulure de raccord (27) du départ de purge d'air (6) s'étend â l'extérieur du réservoir de carburant (1).