Brevet FR2743849A1 — publié le 19970725

l L'invention concerne un module d'alimentation en carburant. Selon le document DE-44 43 621 Al on connaît un mo- dule d'alimentation en carburant. Ce module est équipé d'une pompe électrique de carburant et est logé dans un réceptacle pour un réservoir de carburant d'un véhicule. Un filtre au fond du réservoir est muni d'une sortie reliée à l'entrée de la pompe principale de sorte que la pompe peut aspirer directement le carburant du réservoir. Une seconde sortie de carburant dans10 le réservoir, reliée à l'entrée de la pompe, est commandée par une soupape qui ouvre la seconde sortie de carburant si, par suite d'un défaut de carburant dans le réservoir, la sortie de la pompe principale est vide. Un élément de filtre au-dessus de la seconde sortie de carburant, filtre le carburant qui15 s'écoule du réservoir vers l'entrée de pompe lorsque la soupape est ouverte. Un inconvénient de cette installation est que l'élément de filtre ne peut être remplacé qu'après ouverture du réservoir de carburant. Cela correspond à des moyens de montage considérables. En outre, dans le cas d'un module d'alimentation en carburant, il est nécessaire de prévoir une pompe manuelle. Celle-ci a pour fonction, lorsque le système de carburant est complètement vide, d'alimenter celui-ci avec du carburant après le remplissage du réservoir, pour que la pompe mécanique de carburant puisse de nouveau fonctionner. Selon le document EP 664 391 A1 on connaît un élé- ment de filtre à carburant. Celui-ci est relié à une simple pompe manuelle. Toutefois, un inconvénient de ce système est que la pompe reste sensible aux influences extérieures et ris- que de se détruire. La présente invention a pour but de créer un module d'alimentation en carburant de construction compacte. A cet effet, l'invention concerne un module du type défini ci-dessus, caractérisé en ce qu'il comprend un filtre à carburant monté sur un bloc de soupape avec une garniture de filtre remplaçable, logée dans un boîtier de filtre, un bran- chement dans le bloc de soupape pour l'alimentation en carbu- rant, un branchement pour le retour du carburant vers le réservoir, deux branchements pour une pompe de transfert, ainsi qu'un branchement pour la pompe d'injection. L'avantage principal du module d'alimentation en carburant est de prévoir un bloc de soupape qui assure toutes les opérations d'alimentation et d'évacuation en étant en outre muni de l'élément de filtre. Selon un développement de l'invention, une pompe manuelle de transfert est intégrée. Cette pompe de transfert se compose principalement de deux soupapes de construction identi-10 que et qui sont ainsi réalisées à un coût très avantageux. Selon un autre développement de l'invention, au ni- veau du filtre, il est prévu un élément chauffant. Cet élément chauffant est constitué par exemple par un filtre résistant in- tégré à de la matière plastique et, en liaison avec un conduc-15 teur froid, il chauffe le carburant au- dessous d'un certain niveau de température. Cet élément chauffant peut être intégré à la fois au boîtier ou au couvercle du filtre. Dans la mesure o l'élément chauffant est intégré au couvercle, le branchement électrique se fait par une liaison enfichée, appropriée, ou par des éléments de contact entre le couvercle et le boîtier. Pour séparer les bulles d'air il est prévu un perçage de ventilation dans l'élément d'appui du boîtier de filtre. Ce perçage de ven- tilation est prévu dans la zone supérieure du liquide brut et produit un retour continuel d'une certaine quantité de carbu- rant du réservoir. Les bulles d'air et l'air accumulé dans la zone supérieure du boîtier de filtre sont reconduits vers le réservoir. Pour recueillir les saletés grossières, il est en outre prévu, selon un développement avantageux de l'invention, un préfiltre dans ce bloc. Ce préfiltre peut également, le cas échéant, se remplacer. Selon un autre développement de l'invention, la garniture de filtre est une garniture non métallique, c'est-à- dire qu'elle se compose d'un papier filtre ou d'un élément de filtre plié en zigzag et dont les faces frontales sont rendues étanches par des rondelles de matière thermoplastique. Un tel élément de filtre est facile à réaliser. Selon un autre développement, l'élément de filtre est muni d'une chambre collectrice de saletés. Cela offre l'avantage qu'en changeant cet élément de filtre, la saleté ac- crochée à la périphérie de l'élément ne reste pas dans le boî- tier mais est enlevée. Cette chambre collectrice de saletés est formée principalement par une enveloppe de la garniture de fil- tre, en forme de pot, réalisée en matière filtrante. De façon avantageuse, le carburant renvoyé par la pompe d'injection, et qui n'a été réchauffé qu'en partie, peut servir à tempérer le bloc-soupape et l'élément de filtre en ce que le bloc de soupape est traversé par ce carburant.10 La présente invention sera décrite ci-après de ma- nière plus détaillée à l'aide d'exemples de réalisation repré- sentés schématiquement dans les dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe d'un module d'alimentation en carburant, - la figure 2 est une vue en coupe d'une pompe manuelle, - la figure 3 est une vue de dessus du module d'alimentation en carburant, - la figure 4 montre un schéma de circulation de fluide, - la figure 5 montre une soupape thermostatique. La vue en coupe de la figure 1 montre un bloc de vanne muni des branchements pour l'alimentation et l'évacuation de carburant. Ce bloc de vanne 10 est muni du boîtier de filtre 11. Le boîtier de filtre 11 est fermé par un couvercle 12. A l'intérieur du boîtier se trouve un élément d'appui 13 qui porte une garniture de filtre 14 de forme concentrique. La gar- niture de filtre 14 se compose d'un papier filtre ou d'un non- tissé filtrant mis en zigzag, et dont les extrémités frontales sont munies de deux rondelles de matière plastique 15, 16. La rondelle d'extrémité supérieure est accrochée par un élément d'accrochage 17 au couvercle 12. Cette rondelle d'extrémité, supérieure, porte en outre un joint radial 18 prévu sur un ca- puchon de fermeture 19 de l'élément d'appui 13. Le capuchon de fermeture 19 est muni, dans sa partie supérieure, d'un perçage de ventilation 20. L'élément d'appui 13 est relié par une liai- son vissée 21 au bloc de vanne 10. Dans la zone inférieure, l'étanchéité de la garniture de filtre 14 sur l'élément d'appui 13 est assurée par la mise en place d'un joint 22 formé. La figure 2 montre la pompe de transfert et de ven- tilation, manuelle, logée dans le bloc 10. Cette pompe se com- pose de deux soupapes 23, 24 branchées en série. Dans le volume intérieur, entre les soupapes, il est prévu un piston 25 à com- mande manuelle pour générer une pression d'aspiration. En amont de la pompe se trouve un préfiltre 26 qui est par exemple cons- titué d'un simple filtre en tamis avec un tissu de filtre. La figure 3 montre, en vue de dessus, le module d'alimentation en carburant avec les différents branchements. Le branchement A correspond à l'alimentation en carburant vers la pompe de transfert principale; le branchement B correspond à l'alimentation en carburant à partir du réservoir et le bran- chement C correspond au retour vers le réservoir; le branche- ment D correspond à l'alimentation en carburant à partir de la pompe principale de transfert. Le branchement E du bloc appa- raît à la figure 1. Celui-ci sert à transférer le carburant filtré vers la pompe d'injection. Comme cela est également re- présenté à la figure 2, le branchement B reçoit le carburant du réservoir. Lorsque le système est vide, il faut aspirer du car- burant à l'aide de la pompe de transfert et d'évacuation 31 à commande manuelle (cette pompe est représentée à la figure 2). Le carburant arrive alors, après avoir été préalablement fil- tré, dans la pompe de transfert principale par le branchement A et, de là, il revient par le branchement D dans le système de filtre puis dans la zone du liquide brut 27 qui se trouve à l'extérieur de la garniture de filtre 14. Dans la mesure o des bulles d'air sont contenues dans le carburant ou que dans la zone supérieure du boîtier de filtre il s'est formé un coussin d'air, l'air arrive par le perçage de ventilation 20 dans la zone de retour 28 de l'élément d'appui 13 et, de là, il revient par le branchement C dans le réservoir. Le carburant traverse la garniture de filtre 14, de l'extérieur vers l'intérieur, pour être conduit de la zone de liquide nettoyé 29, vers le bas, jusqu'au branchement E. A cet endroit le carburant est fourni à la pompe d'injection. Pour réchauffer le carburant, le couvercle 12 ou le boîtier de filtre 11 peut comporter un moyen de chauffage sous la forme d'une résistance électrique. Celle-ci se compose par exemple de fils électriques chauffants 30 intégrés dans la matière plastique du couvercle. Un branchement non représenté assure l'alimentation en tension des fils chauffants. La pompe de transfert à ventilation, manuelle, se compose, de la manière5 la plus simple, de deux soupapes 23, 24 de construction identi- que, qui sont simplement enfoncées de force dans l'ouverture du bloc 10. Cela aboutit à une solution particulièrement peu coû- teuse pour la pompe manuelle. La figure 4 montre un schéma de circulation du car- burant avec le module d'alimentation 33 et les composants re- présentés à la figure 1. Le branchement B est relié au réservoir 34. Le retour vers le réservoir se fait par le bran- chement C. Le branchement E arrive à la pompe d'injection 35. Au niveau de cette pompe d'injection 35, la pompe de transfert principale reçoit le carburant du branchement A. Cette pompe de transfert principale conduit le carburant reçu vers le branche- ment D. Au niveau de la pompe d'injection se trouve la conduite de pression F qui transfère le carburant vers le moteur. Le carburant, qui revient du moteur, passe par la soupape de dé- bordement 36 pour revenir par la conduite G dans le réservoir. En variante du chauffage du carburant par un moyen de chauffage, on peut également élever la température du carbu- rant fourni par la pompe d'injection 35 et la conduite G, en utilisant, pour le chauffage, le module d'alimentation en car- burant. La conduite G est munie d'une soupape thermostatique 37. En dessous d'une certaine température ambiante, cette sou- pape 37 laisse passer le carburant de retour dans la conduite G2 et ainsi vers le branchement B. Dans la mesure o la tempé- rature ambiante dépasse une certaine température limite, la soupape thermostatique commute en arrière et assure le trans- fert du carburant dévié par la soupape de débordement 36, dans le réservoir 34. La soupape thermostatique 37 est représentée de ma- nière plus détaillée à la figure 5. Une arrivée de carburant G permet au carburant de venir dans la conduite B pour la posi- tion représentée ici, c'est-à-dire vers le branchement B pour l'alimentation en carburant. Comme le carburant venant de la pompe d'injection a pris de la chaleur du moteur, cette chaleur peut servir au préchauffage du filtre à carburant. Dès que la température du carburant ou de l'environnement dépasse la tem- pérature limite, un thermostat de contrôle 38 descend et ferme l'ouverture de gauche vers le branchement B en ouvrant simulta-5 nément l'ouverture de droite Gl conduisant au réservoir. Pour que, dans la position représentée à la figure 5, il ne se forme pas de dépression au niveau du branchement B, il est prévu une ouverture de dérivation 40 sur la soupape 39 du thermostat 38. Celle- ci permet à une faible quantité de carburant de passer10 dans la conduite Gl quelle que soit la position. Il est clair que l'on peut supprimer la pompe de transfert et d'évacuation d'air 31 du module de carburant à ac- tion manuelle si l'on prévoit une pompe de transfert principale à commande électrique. Celle-ci est montée usuellement dans le réservoir de carburant. La purge manuelle des conduites devient ainsi inutile. R E V E N D I C A T IONS 1 ) Module d'alimentation en carburant caractérisé en ce qu' il comprend un filtre à carburant monté sur un bloc de soupape (10) avec une garniture de filtre remplaçable (14), logée dans un boîtier de filtre (11), un branchement (B) dans le bloc de soupape (10) pour l'alimentation en carburant, un branchement (C) pour le retour du carburant vers le réservoir, deux bran- chements (A, D) pour une pompe de transfert, ainsi qu'un bran- chement (E) pour la pompe d'injection. 2 ) Module selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' il comporte une pompe de transfert (31) à commande manuelle mu- nie de deux soupapes (23, 24). 3 ) Module selon la revendication 2, caractérisé en ce que les soupapes (23, 24) sont de construction identique. 4 ) Module selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 3, caractérisé en ce qu' un élément chauffant est prévu dans le couvercle (12) du boî- tier de filtre. ) Module selon l'une quelconque des revendications précéden- tes, caractérisé en ce que le boîtier de filtre (11) ou le couvercle (12) du boîtier de filtre sont en matière synthétique, thermoplastique et l'élément chauffant est un élément résistant électrique (30) logé dans le boîtier ou le couvercle. 6 ) Module selon l'une quelconque des revendications précéden- tes, caractérisé par un élément d'appui (13) prévu dans le boîtier de filtre (11) pour la garniture de filtre (14) et cet élément d'appui (13) comporte un perç,age de ventilation (20) relié à la conduite de retour (C) vers le réservoir. 7 ) Module selon l'une quelconque des revendications précéden- tes, caractérisé par un préfiltre (26) équipant le bloc de soupape (10). 8 ) Module selon l'une quelconque des revendications précéden- tes, caractérisé en ce que la garniture de filtre (14) est un insert non métallique dont les rondelles d'extrémité (15, 16) sont en matière thermoplas- tique. 9 ) Module selon l'une quelconque des revendications précéden- tes, caractérisé en ce que la garniture de filtre comporte une chambre collectrice (32) de saletés à son extrémité géodésique inférieure. ) Module selon l'une quelconque des revendications précéden- tes, caractérisé par un retour de carburant qui fournit du carburant réchauffé au bloc de soupape (10). 11 ) Module selon la revendication 1, caractérisé par une pompe de transfert électrique. 12 ) Module selon l'une quelconque des revendications précéden- tes, caractérisé par un réchauffage de carburant par le carburant réchauffé et ren- voyé de la pompe d'injection.