Brevet FR2753748A1 — publié le 19980327

La présente invention concerne le domaine des dispositifs d'aspiration à base de pompes à jet ou effet Venturi. La présente invention s'applique au pompage de carburant pour véhicules automobiles. On a déjà proposé de nombreux dispositifs d'aspiration à base de pompes à jet ou effet Venturi pour réservoir de carburant de véhicules automobiles. Les pompes à jet ou effet Venturi sont généralement utilisées pour transférer du carburant entre poches dans des réservoirs multipoches, ou encore pour transférer du carburant d'un réservoir principal vers un bol de réserve à partir duquel le carburant est puisé pour être dirigé vers le moteur. Des exemples de dispositifs d'aspiration de carburant à base de pompes à jet ou effet Venturi sont illustrés dans les documents DE-A3915185, DEA-3612194 ou DEA-2602234 Les dispositifs d'aspiration à base de pompes à jet ou effet Venturi comprennent de façon classique un conduit qui reçoit un débit injecté, muni à sa sortie d'un premier convergent formant gicleur placé en regard d'un second convergent formant tube venturi lequel aboutit à la sortie du dispositif, pour délivrer un débit transféré, l'entrée principale du dispositif par lequel passe le débit aspiré étant situé entre les deux convergents, c'est-à-dire entre le gicleur et le tube venturi. La présente invention a maintenant pour but de perfectionner les dispositifs d'aspiration pour carburant à base de pompes à jet ou effet Venturi. Ce but est atteint dans le cadre de la présente invention grâce à un dispositif d'aspiration type pompe à jet ou effet Venturi dans lequel le gicleur qui reçoit le débit injecté est formé d'une buse de section variable en fonction de la pression et du débit injecté. De préférence, selon l'invention, la buse de section variable formant gicleur est réalisée en matériau élastique. D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, et en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs et sur lesquels - la figure 1 représente une vue schématique en coupe longitudinale d'un dispositif de pompage conforme à la présente invention, - la figure 2 représente une vue en bout d'un gicleur élastique conforme à une première variante de l'invention, - la figure 3 représente une vue latérale de ce gicleur, - la figure 4 représente une vue en bout d'un gicleur conforme à une seconde variante de l'invention, - la figure 5 représente une vue latérale de ce gicleur, - la figure 6 représente des courbes qui illustrent la contre-pression en fonction du débit injecté pour un gicleur classique formé d'un gicleur de section constante et un gicleur formé d'un clapet élastique à section variable conforme à l'invention, dans les mêmes conditions de contrepression aval, - la figure 7 représente des courbes qui illustrent le taux d'aspiration Q/Qi en fonction du débit injecté pour les mêmes gicleurs, - la figure 8 représente des courbes qui illustrent la section de jet, en fonction du débit injecté, pour les mêmes gicleurs, - la figure 9 représente des courbes qui illustrent la vitesse du jet en fonction du débit injecté pour les mêmes gicleurs, et - la figure 10 représente une courbe qui illustre le rapport entre le débit aspiré à l'aide d'un gicleur élastique conforme à l'invention et le débit aspiré par un gicleur de section constante classique, en fonction du débit injecté. On a illustré sur la figure 1 annexée, une pompe à jet ou effet Venturi conforme à la présente invention comprenant un corps 10. Celuici porte un tube d'injection 20 qui reçoit un débit injecté Qi. Ce débit injecté Qi peut provenir par exemple d'un retour de carburant non consommé par le moteur, ou d'un étage de sortie d'une pompe principale, par exemple une pompe électrique. Selon l'invention, le tube d'injection 20 est équipé à sa sortie (située dans une chambre 12 du corps 10) d'un convergent 22 formant gicleur constitué d'une buse, de préférence en matériau élastique, de section d'ouverture variable selon la pression et le débit injecté Qi. Ainsi selon l'invention, l'ouverture du gicleur 22 croit automatiquement lorsque la pression du débit injecté Qi croit. Le gicleur 22 est coaxial à la chambre 12 formée dans le corps 10. Plus précisément, le gicleur de section variable 22 est placé en regard d'un second convergent 14 formant tube venturi, réalisé dans le corps 10. Ce tube venturi 14 débouche dans un tube mélangeur 16 relié à la sortie 18 du dispositif par un diffuseur 17 lui-même constitué par exemple d'un divergent en direction de la sortie 18. Le corps 10 possède en outre une entrée 13 qui relie l'extérieur du corps 10 à la chambre 12 en amont du tube venturi 14, c'est-à-dire entre la sortie du gicleur 22 et le tube venturi 14. L'entrée 13 reçoit un débit aspiré Ca prélevé dans un réservoir de carburant. De façon classique en soi, la sortie 18 délivre un débit transféré Qt égale à la somme du débit injecté Qi et du débit aspiré Qa. Le gicleur élastique 22 doit bien entendu être raccordé de façon étanche sur la sortie de la ligne d'injection 20 et définir également une étanchéité avec le corps 10 de sorte que le débit aspiré Ca transite intégralement par l'entrée 13. Selon le mode de réalisation illustré sur la figure 1, le gicleur élastique 22 est rapporté sur la sortie du tube d'injection 20. Cependant, l'invention n'est pas limitée à ce mode de réalisation. Ainsi, en variante, on peut prévoir d'intégrer le gicleur élastique 22 sur le tube d'injection 20. Le gicleur élastique 22 doit être réalisé en un matériau compatible avec le carburant utilisé. Plus précisément, il s'agit de préférence d'un matériau compatible avec tout type de carburant, essence ou gasoil, pour permettre la réalisation d'un dispositif universel (dont les caractéristiques élastiques évoluent peu en fonction de la température du carburant et du vieillissement dans le carburant). Dans le cadre de la présente invention, le gicleur 22 est ainsi réalisé de préférence à base de caoutchouc naturel ou élastomère, de préférence de fluoroélastomère, tel que fluorosilicone ou fluorocarbone. Le gicleur 22 peut par exemple être réalisé à base du matériau commercialisé sous la marque VI?TON. Dans le cadre de la présente invention, le matériau composant le gicleur élastique 22 possède de préférence un indice de fluorine élevé typiquement supérieur à 60% très préférentiellement supérieur à 65%. Par ailleurs, selon l'invention, le matériau constituant le gicleur élastique 22 présente de préférence une dureté de l'ordre de 60 shoreA. Dans le cadre de la présente invention, le gicleur élastique de section d'ouverture variable 22 est constitué de préférence de plusieurs lèvres élastiques symétriques autour d'un axe O-O centré sur la chambre 12 du corps 10. Cette disposition permet de maintenir un jet injecté Qi centré sur la chambre 12 et le tube venturi 14 quelle que soit l'ouverture du gicleur élastique 22. On a illustré sur les figures 2 et 3 une première variante de réalisation de gicleur élastique 22 à deux lèvres 220, 222, tandis que l'on a illustré sur les figures 4 et 5 une seconde variante de réalisation de gicleur élastique 22 à quatre lèvres 225, 226, 227 et 228. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à cette disposition particulière mais peut comporter un nombre de lèvres différent, par exemple égal à trois ou encore supérieur à quatre. Dans le cadre de la présente invention, le gicleur élastique 22 est de préférence adapté pour supporter des débits injectés Qi susceptibles d'évoluer entre 0 et 200 l/h, avec un champ de contre pression sur le conduit 20 compris entre 0 et 150ka. Le gicleur élastique 22 conforme à la présente invention offre de nombreux avantages par rapport aux pompes à jet ou effet Venturi classiques. En effet, les pompes à jet classique sont dimensionnées pour générer une contre pression maximale en rapport avec les contraintes de fonctionnement des organes en amont du gicleur recevant le débit injecté (régulateur en version essence, pompe mécanique en diesel, ...). Cette contre pression permet de définir le diamètre minimal tolérable lorsque le débit injecté est à sa valeur maximale (consommation moteur nulle et débit de pompe maximal par exemple). Pour des débits injectés plus faibles, la vitesse du jet est réduite d'autant et l'efficacité de la pompe à jet se trouve réduite (diminution linéaire du taux d'entraînement Qa/Qi). Par contre, I'utilisation d'un gicleur élastique 22 conforme à la présente invention permet - de réguler automatiquement la section du gicleur 22 en fonction du débit injecté Qi, - une vitesse élevée de jet pour les faibles débits (augmentant l'effet venturi d'aspiration), - de garder une section de jet réduite pour les débits faibles et donc d'augmenter le taux d'entraînement par rapport à une section fixe constante classique, - de limiter la contre pression par ouverture progressive de la section avec le débit injecté. La présente invention trouve en particulier intérêt dans les applications à débits d'injection variables. Bien entendu, les courbes données sur les figures 6 à 10, ne sont aucunement limitatives. Bien entendu la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation particuliers qui viennent d'être décrits, mais s'étend à toute variante conforme à son esprit. REVENDICATIONS 1. Pompe à jet ou effet Venturi pour l'aspiration de carburant dans un réservoir de véhicules automobiles du type comprenant un conduit d'injection (20) recevant un débit injecté muni d'un convergent formant gicleur en sortie, en regard d'un second convergent (14) formant tube venturi relié à la sortie (18) du dispositif délivrant un débit transféré, une entrée (13) par lequel transite un débit aspiré débouchant entre le gicleur et le tube venturi (22, 14), caractérisée par le fait que le gicleur (22) qui reçoit le débit injecté est formé d'une buse de section variable selon la pression et le débit injecté Qi. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la buse de section variable (22) est réalisée en matériau élastique. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que le gicleur (22) comprend plusieurs lèvres élastiques (220, 222 ; 225, 226, 227, 228) qui sont symétriques par rapport à l'axe de l'entrée du venturi. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le gicleur (22) comprend deux lèvres (220, 222) diamétralement opposées. 5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le gicleur (22) comprend quatre lèvres (225, 226, 227, 228) équi-réparties autour d'un axe. 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que le gicleur (22) est formé d'un caoutchouc naturel ou d'un élastomère. 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que le gicleur (22) est formé d'un fluoroélastomère. 8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que le gicleur (22) est formé d'un fluorosilicone ou d'un fluorocarbone. 9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que le matériau constituant le gicleur (22) possède un indice de fluorine supérieur à 60%, préférentiellement supérieur à 65%. 10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que le matériau constituant le gicleur (22) présente une dureté de l'ordre de 60 shoreA. 11. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait que le gicleur (22) est rapporté sur la sortie d'un tube d'injection (20). 12. Réservoir de carburant équipé d'un dispositif d'aspiration conforme à l'une des revendications 1 à 11.