Brevet FR2780102A1 — publié le 19991224

La présente invention a pour objet un procédé et un dispositif de chauffage d'un vaporisateur de gaz liquéfié pour moteurs à explosions. Il est destiné à améliorer l'alimentation au moyen de gaz de pétrole liquéfié (G.P.L.) de moteurs à explosion recevant normalement un carburant liquide. Il peut convenir à tous les types de moteurs à combustion internes de type à carburateur ou à injection, que ce soit des moteurs fixes, ou des moteurs de véhicules terrestres ou de bateaux, et quel que soit leur mode de refroidissement. L'emploi de gaz liquéfié pour faire fonctionner un moteur initialement conçu pour recevoir un carburant liquide nécessite l'utilisation d'un dispositif spécifique assurant la vaporisation du gaz sous une pression et avec un débit déterminés. Ce dispositif se présente sous la forme d'un boîtier, généralement réalisé en fonte de métal léger tel que l'aluminium, et comportant une double enceinte formée d'une chambre de vaporisation du gaz et d'une chambre thermique dans laquelle circule un liquide chaud qui est généralement constitué par l'eau de refroidissement du moteur prélevée grâce à une dérivation pratiquée sur le circuit reliant celui-ci au radiateur. Les deux chambres ont une paroi commune agencée pour permettre une bonne transmission de's calories. Pour certains types de moteurs tels que les moteurs à refroidissement par air ou les moteurs à refroidissement par eau de mer, il est difficile, voire35 impossible, d'utiliser le fluide de refroidissement pour assurer l'apport de calories nécessaires à la vaporisation du gaz liquéfié. En outre, l'eau de refroidissement met un temps assez long pour atteindre la température nécessaire pour vaporiser le gaz liquéfié, en particulier par temps froid, ce qui impose un fonctionnement à l'essence durant la période de démarrage, période qui peut se prolonger pendant de longues minutes. De plus, l'apport d'énergie varie en fonction du régime du moteur. Les auteurs de la présente invention ont déposé plusieurs demandes de brevet relatives au chauffage des vaporisateurs de gaz liquéfié: - La demande déposée sous le numéro FR 96 15 809 concerne un boîtier de vaporisation du gaz liquéfié comportant, à l'intérieur de la chambre thermique, une enceinte ou un circuit tubulaire réalisé en matériau insensible à l'action corrosive de l'eau de mer chauffée, cette enceinte ou ce circuit étant raccordé à l'arrivée20 et au départ d'eau de refroidissement, et la chambre thermique étant remplie d'un produit liquide ou pâteux bon conducteur de la chaleur apte à transmettre les calories du liquide chaud à la chambre de vaporisation. - Une autre demande de brevet, déposée sous le numéro FR 97 01 705, fait état d'un boîtier de vaporisation du gaz liquéfié comportant, à l'intérieur de la chambre thermique, un corps de chauffe constitué d'une résistance électrique contrôlée par un thermostat et raccordée au circuit électrique du moteur ou à une source30 externe. - Enfin, une troisième demande, déposée sous le numéro FR 97 07 071, décrit un boîtier de vaporisation de gaz liquéfié dont la chambre thermique est raccordée en dérivation, par une double canalisation, au circuit de35 graissage du moteur, par l'intermédiaire d'un bloc de raccordement se montant à la base du filtre à huile et utilisé normalement sur certains moteurs pour les radiateurs de refroidissement du fluide de lubrification. Ces dispositifs, tout en résolvant certains problèmes posés par la vaporisation du gaz liquéfié, présentent un certain nombre d'inconvénients. Le premier cité est spécifiquement conçu pour les moteurs de bateaux et ne s'adapte pas à tous les types de moteurs. L'utilisation d'une résistance électrique disposée dans la chambre thermique du vaporisateur permet difficilement de produire une quantité d'énergie suffisante avec un boîtier de vaporisation standard et nécessite, pour fonctionner correctement, d'avoir recours à un appareil surdimensionné. Enfin, le dispositif utilisant le fluide de lubrification du moteur est inutilisable pour un moteur à deux temps. Le dispositif selon la présente invention supprime tous ces inconvénients. En effet, il peut être installé facilement et rapidement sur un vaporisateur de gaz liquéfié existant et permet d'obtenir, avec un boîtier standard une mise en service très rapide de l'alimentation en gaz au démarrage. Il est en outre utilisable avec tous les types de moteurs à explosion, quel que soit leur système de refroidissement ou leur type de graissage. Il est constitué d'une enceinte étanche pourvue d'un élément d'apport calorifique et reliée à la chambre thermique du boîtier de vaporisation du gaz liquéfié par une double canalisation en circuit fermé dans laquelle circule, grâce à une pompe, un fluide assurant le transfert vers le vaporisateur des calories produites dans l'enceinte chauffée. Sur les dessins annexés, donnés à titre d'exemple non limitatif d'une des formes de réalisation de l'objet de l'invention: la figure 1 représente un vaporisateur de gaz liquéfié vu du côté de la chambre thermique, la figure 2 est une coupe transversale suivant les flèches A- A de la figure 1 et la figure 3 représente schématiquement le montage du dispositif sur un moteur. Le dispositif, figures 1 à 3, est constitué d'un boîtier 1 de vaporisation de gaz de pétrole liquéfié 1 raccordé par deux tubulures 2, 3 à une enceinte étanche 4 chauffée. Le boîtier 1 de vaporisation comporte une chambre de vaporisation 5 et une chambre thermique 6 contiguës et séparées par une paroi commune. La chambre de vaporisation comporte la cavité d'évaporation proprement dite, ainsi que l'ensemble des mécanismes de contrôle de la pression et du débit de gaz. La cavité d'évaporation est reliée par des tubulures internes d'une part à l'arrivée de gaz 7 raccordée au réservoir 8 de gaz liquéfié et, d'autre part, à la sortie de gaz 9 raccordée au carburateur 10 du moteur 11. Le circuit de gaz est contrôlé par une électrovanne 12. La chambre thermique 6 est pourvue d'un couvercle 13 sur lequel sont montés les raccords 14, 15 d'arrivée et de départ des canalisations 2, 3 reliées à l'enceinte étanche 4. Cette enceinte est équipée d'un corps de chauffe interne consistant par exemple en une résistance électrique 16 blindée raccordée à la batterie 17 du moteur 11 ou à une autre source d'électricité. La chambre thermique 6, les tubulures 2, 3 et l'enceinte étanche 4 constituent un circuit fermé rempli d'un fluide de transfert de calories mis en circulation par une pompe 18 montée sur l'une des deux tubulures. Il peut s'agir d'une pompe électrique alimentée par la même source que la résistance 16, ou d'une pompe mécanique pouvant être entraînée directement par le moteur 11. Le fluide de transfert calorifique peut être simplement constitué d'eau déminéralisée. Le chauffage de l'enceinte étanche 4 peut être assuré par tous moyens aptes à produire la quantité de calories nécessaire, et en particulier par un système de chauffage à induction, par le fluide de graissage du moteur ou encore par les gaz d'échappement, éventuellement par l'intermédiaire d'un échangeur de chaleur dans le dernier cas. La régulation de l'apport de calories pourra être assurée par un thermostat monté à l'extérieur ou à l'intérieur du boîtier de vaporisation 1. Dans le cas du chauffage au moyen d'une résistance électrique 16 le thermostat agira par mise en et hors service de celle-ci. Le positionnement des divers éléments constitutifs donne à l'objet de l'invention un maximum d'effets utiles qui n'avaient pas été, à ce jour, obtenus par des dispositifs similaires. REVENDICATIONS 1 . Procédé de chauffage d'un vaporisateur de gaz liquéfié pour moteurs à explosions, utilisable pour tous types de moteurs à combustion internes de type à carburateur et injection, que ce soit des moteurs fixes, des moteurs de véhicules terrestres ou de bateaux, et quel que soit leur mode de refroidissement. caractérisé en ce que les calories nécessaires à la vaporisation du gaz liquéfié sont produites dans une enceinte étanche (4) chauffée distincte du vaporisateur (1), reliée à lui par une double tubulure (2, 3) équipée d'une pompe (18) et formant un circuit fermé dans lequel circule un fluide assurant le transfert des calories de ladite enceinte étanche vers la chambre thermique dudit vaporisateur. 2 . Dispositif pour l'application du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est constitué d'une enceinte étanche (4) pourvue d'un corps de chauffe interne et reliée à la chambre thermique (6) du boîtier (1) de vaporisation du gaz liquéfié par deux tubulures (2, 3), ladite chambre thermique, lesdites tubulures et ladite enceinte étanche formant un circuit fermé rempli d'un fluide de transfert de calories mis en circulation par une pompe (18) montée sur l'une des deux tubulures. 3 ."Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le fluide de transfert calorifique est constitué d'eau déminéralisée. 4 . Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, se caractérisant par le fait que le corps de chauffe interne de l'enceinte étanche (4) est constitué d'une résistance électrique (16) blindée raccordée à la batterie (17) du moteur (11) ou à une autre source d'électricité. . Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, se caractérisant par le fait que le corps de chauffe interne de l'enceinte étanche (4) est un élément d'un système de chauffage à induction. 6 . Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, se caractérisant par le fait que le corps de chauffe interne de l'enceinte étanche (4) est chauffé par le fluide de lubrification ou les gaz d'échappement du moteur (11). 7 . Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que la régulation de l'apport de calories à la chambre thermique (6) est assurée par un thermostat contrôlant la température du boîtier (1) de vaporisation. 8 . Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, se caractérisant par le fait que la pompe (18) est une pompe électrique alimentée par la batterie (17) du moteur (11) ou à une autre source d'électricité. 9 . Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, se caractérisant par le fait que la pompe (18) est une pompe mécanique entraînée directement par le moteur (11).