Brevet FR2817014A1 — publié le 20020524

Soupape de dégazage La présente invention se rapporte au domaine technique des moyens de sécurité. Plus précisément, elle concerne une soupape de dégazage pour véhicule automobile. Certains véhicules automobiles sont équipés d'un moteur à combustion interne alimenté par un carburant gazeux, du type GNV (gaz naturel de ville) ou GNP (gaz de pétrole liquéfié). Le carburant gazeux est mélangé avec de l'air alimentant le moteur par un conduit d'admission d'air. Le débit d'air parvenant jusqu'au moteur est contrôle par l'ouverture d'un papillon, venant plus ou moins obstrué le conduit d'admission d'air. De façon classique, le moteur comporte un système d'allumage adapté pour venir enflammer le mélange air/carburant dans une chambre de combustion dans laquelle peut venir coulisser un piston, l'explosion du mélange provoquant le déplacement du piston, qui à son tour entraîne un vilebrequin en rotation. Dans certaines circonstances, il peut se produire une absence d'allumage. Le piston vient alors buter contre une contre-pression dans la chambre de combustion, provoquant un changement de rotation du vilebrequin et l'expulsion du mélange carburant/air dans le conduit d'admission d'air. Quand ce phénomène se produit, le vilebrequin effectue habituellement 5 ou 6 tours dans le sens de rotation inverse au sens habituel pour venir s'immobiliser complètement par coupure du système d'allumage et d'injection de carburant. Néanmoins, l'expulsion du mélange air/carburant conduit au développement d'un front de pression qui remonte dans le conduit d'admission. Ce front de pression peut atteindre 2.5 bars. Quand ce phénomène a lieu dans une phase de décélération, pendant laquelle le papillon est dans une position venant obstruer pratiquement complètement le conduit d'admission d'air, le front de pression vient exercer un effort sur le papillon qui peut se traduire par le déboîtement du boîtier supportant le papillon par rapport au conduit d'admission d'air et par conséquent, empêcher le fonctionnement du véhicule. La présente invention vise à résoudre ce problème. Dans ce but, elle propose une soupape de dégazage montée sur un conduit de transport d'un mélange gazeux. La soupape comprend un corps traversé par un alésage dont une extrémité débouche sur le conduit de transport de mélange gazeux, un piston venant coulisser dans l'alésage entre une première position et une seconde position, le corps comportant des ouvertures reliant l'alésage et l'extérieur, ledit piston venant obstruer les ouvertures lorsqu'il se trouve dans la première position et venant libérer les ouvertures lorsqu'il se trouve dans la seconde position. Selon une autre caractéristique de l'invention, le piston est soumis à l'action d'un ressort qui tend à le maintenir dans la première position. Selon une autre caractéristique de l'invention, le piston est sous la forme d'un cylindre creux fermé par une paroi d'appui à une extrémité, et est adapté pour coulisser dans l'alésage lorsqu'une pression d'intensité suffisante est exercée sur la paroi d'appui par le mélange gazeux. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'alésage est fermé à l'extrémité opposée à l'extrémité reliée au conduit de transport du mélange gazeux par un couvercle, ledit couvercle comprenant un trou débouchant dans l'alésage, le ressort venant en appui sur le couvercle et sur le piston. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'alésage comprend un épaulement contre lequel vient en butée le piston dans la première position. Selon une autre caractéristique de l'invention, les ouvertures consistent en au moins une rangée de trous oblongs et/ou cylindriques. L'invention concerne également un conduit d'alimentation en air d'un moteur à combustion interne équipé d'un papillon et d'une soupape selon l'invention. La soupape est placée sur le conduit d'alimentation en air, en aval du papillon selon le sens de circulation de l'air pour un fonctionnement normal du moteur à combustion interne. Selon une autre caractéristique de l'invention, le piston de la soupape coulisse et libère les ouvertures lorsque le mélange gazeux, présent dans le conduit d'alimentation en air, exerce sur le piston une pression d'intensité suffisante. Selon une autre caractéristique de l'invention, la libération des ouvertures par le piston autorise le passage du mélange gazeux depuis l'intérieur du conduit d'alimentation en air jusqu'à l'extérieur de celui-ci. Selon une autre caractéristique de l'invention, lors d'un fonctionnement normal du moteur à combustion interne, les ouvertures du corps de la soupape sont obstruées par le piston, et en ce que, lors d'un mauvais fonctionnement du moteur à combustion interne, un mélange gazeux de pression suffisamment importante se déplace dans le conduit d'alimentation d'air selon le sens opposé au sens de circulation de l'air dans le conduit d'alimentation pour un fonctionnement normal du moteur, et entraîne la libération des ouvertures lorsqu'il parvient à la soupape, et est, au moins en partie, évacué vers l'extérieur du conduit d'alimentation en air avant de parvenir au papillon. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre en référence aux dessins dans lesquels : - la figure 1 représente une vue d'ensemble d'une partie d'un conduit d'admission d'air d'un véhicule automobile équipé de la soupape de dégazage selon l'invention, - la figure 2 représente une vue en coupe de la soupape de dégazage seule, selon une variante de la présente invention. Les éléments identiques seront représentés avec la même référence sur les deux figures. La figure 1 représente une portion d'un conduit d'admission d'air d'un moteur à combustion interne (non représenté) d'un véhicule automobile. L'élément de conduit d'admission d'air 1 permet le passage de l'air, symbolisé par une flèche, depuis l'extérieur du véhicule vers le moteur à combustion interne, lors d'un fonctionnement normal de celui-ci. Le débit d'air traversant l'élément de conduit d'admission d'air 1 est contrôlé par un papillon, supporté par un boîtier de papillon 2, et placé sur l'élément de conduit d'admission d'air 1. Une soupape de dégazage 3 est montée sur l'élément de conduit d'admission d'air 1 en aval du boîtier de papillon 2, par rapport au sens de circulation de l'air pour un fonctionnement normal du moteur à combustion interne. La soupape de dégazage 3 se compose d'un corps 4, d'axe D, de forme essentiellement cylindrique, traversé par un alésage 5 (visible sur la figure 2), qui est relié, à une première extrémité 6, à l'élément de conduit d'admission d'air 1, par exemple par vissage ou soudage, et qui est fermé à sa seconde extrémité 7 par un couvercle 9. Le couvercle 9 a sensiblement la forme d'un disque au centre duquel est réalisé un trou 10. Il est monté sur une collerette 11 du corps 4 par quatre vis (seuls les taraudages 13 recevant les vis sont représentés). Un piston 14, ayant sensiblement la forme d'un cylindre creux fermé à une par un cône tronqué formant une paroi d'appui 17, et laissé ouvert à son autre extrémité, peut venir coulisser dans l'alésage 5 du corps 4. Son mouvement de coulissement est limité d'un côté par le couvercle 9, et du côté opposé par un épaulement 15 conique formé dans l'alésage 5, qui vient coopérer avec la paroi d'appui 17 du piston 14. Le piston 14 est monté libre à l'intérieur de l'alésage 5 du corps 4. Un ressort 20 vient s'appuyer sur le couvercle 9 et sur la paroi d'appui 7 du piston de façon à maintenir le piston 14 en butée contre l'épaulement 15. Un coulissement du piston 14 ne peut se produire que si un effort suffisamment important s'exerce sur la paroi d'appui 17 du piston 14 pour venir contrer l'action du ressort 20. De préférence, le ressort est taré à 0,15 Mégapascal. Un collet 21, réalisé sur le couvercle 9, permet de positionner le ressort 20. Des ouvertures 16 sont réalisées sur la paroi du corps 4 et débouchent dans l'alésage 5. Sur la figure 1, les ouvertures 16 consistent en une rangée de trous oblongs, placée sur le corps 4 sensiblement à proximité de l'extrémité 6 reliée à l'élément de conduit d'admission d'air 1. Selon une variante de l'invention, représentée sur la figure 2, les ouvertures 16 consistent en deux rangées de trous cylindriques, placées, elles aussi, à proximité de l'extrémité 6 reliée à l'élément de conduit d'admission d'air 1. La position des ouvertures 16 est telle que, lorsque le piston 14, est, à l'intérieur de l'alésage 5 du corps 4, placé en buté contre l'épaulement 15, il vienne obstruer les ouvertures 16, et que lorsqu'il est placé en butée contre le couvercle 9, il libère les ouvertures 16. Le fonctionnement de la soupape de dégazage 3 est le suivant. En fonctionnement normal, le piston 14 vient, dans l'alésage 5 du corps 4, en buté contre l'épaulement 15 sous l'action du ressort 20. Il obstrue ainsi les ouvertures 16. Lorsqu'un front de pression remonte le conduit d'admission, suite, par exemple, à un mauvais fonctionnement du moteur à combustion interne provoquant la remontée d'un mélange gazeux par le conduit d'alimentation en air, il se propage dans l'élément de conduit d'admission d'air 1 selon le sens opposé à la flèche représenté sur la figure 1. Par conséquent, le front pénètre dans la soupape de dégazage 3 avant de rencontrer le papillon. Ce front vient exercer un effort sur la paroi d'appui 17 du piston 14 suffisamment important pour provoquer le coulissement du piston 14 depuis sa position en butée contre l'épaulement 15 jusqu'à venir en butée contre le couvercle 9, libérant ainsi les ouvertures 16, ce qui permet au mélange air/carburant de s'échapper vers l'extérieur du conduit d'admission. Le front de pression s'interrompt donc en quelques millisecondes avant de parvenir au boîtier de papillon 2, et permet donc de ne pas endommager celui-ci. Le piston 14 ne coulisse par forcément jusqu'à venir en butée contre le couvercle 9. En effet, il est envisageable que l'effort exercé sur la paroi d'appui 17 par le front de pression vienne équilibrer l'effort exercé par le ressort 20 avant que le piston ne vienne en appui contre le couvercle 9. Les ouvertures 16 peuvent être placées sur le corps 4 de façon à être libérée complètement par le piston 4 avant que le piston ne vienne en contact avec le couvercle 9. Les caractéristiques du ressort 20 détermine l'intensité que le front de pression doit présenter pour déclencher l'ouverture de la soupape 3 selon l'invention. Le trou 10 réalisé dans le couvercle 9 permet l'évacuation de l'air présent entre la paroi d'appui 17 du piston 14 et le couvercle 9 lorsque le piston 14 coulisse dans l'alésage 5 du corps 4. La présente invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et illustré qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. Au contraire, l'invention comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont effectuées suivant son esprit. REVENDICATIONS 1. Soupape de dégazage (3) montée sur un conduit de transport d'un mélange gazeux (1), caractérisée en ce qu'elle comprend un corps (4) traversé par un alésage (5) dont une extrémité (6) débouche sur le conduit de transport de mélange gazeux (1), un piston (14) pouvant venir coulisser dans l'alésage (5) entre une première position et une seconde position, le corps (4) comportant des ouvertures (16) reliant l'alésage (5) et l'extérieur, ledit piston (14) venant obstruer les ouvertures (16) lorsqu'il se trouve dans la première position et venant libérer les ouvertures (16) lorsqu'il se trouve dans la seconde position. 2. Soupape de dégazage (3) selon la revendication 1, caractérisée en ce que le piston (14) est soumis à l'action d'un ressort (20) qui tend à le maintenir dans la première position. 3. Soupape de dégazage (3) selon les revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que le piston (14) est sous la forme d'un cône tronqué creux fermé par une paroi d'appui (17) à une extrémité, et est adapté pour coulisser dans l'alésage (5) lorsqu'une pression d'intensité suffisante est exercée sur la paroi d'appui (17) par le mélange gazeux. 4. Soupape de dégazage (3) selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'alésage (5) est fermé à l'extrémité opposée (7) à l'extrémité reliée au conduit de transport du mélange gazeux (1) par un couvercle (9), ledit couvercle (9) comprenant un trou (10) débouchant dans l'alésage (5), le ressort (20) venant en appui sur le couvercle (9) et sur le piston (14). 5. Soupape de dégazage (3) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que l'alésage (5) comprend un épaulement (15) contre lequel vient en butée le piston (14) dans la première position. 6. Soupape de dégazage (3) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que les ouvertures (16) consistent en au moins une rangée de trous oblongs et/ou cylindriques. 7. Conduit d'alimentation en air (1) d'un moteur à combustion interne équipé d'un papillon et de la soupape (3) telle que définie selon les revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la soupape (3) est placée sur le conduit d'alimentation en air (1), en aval du papillon selon le sens de circulation de l'air pour un fonctionnement normal du moteur à combustion interne. 8. Conduit d'alimentation en air (1) selon la revendication 7, caractérisé en ce que le piston (14) de la soupape (3) coulisse et libère les ouvertures (16) lorsque le mélange gazeux présent dans le conduit d'alimentation en air (1) exerce sur le piston (14) une pression d'intensité suffisante. 9. Conduit d'alimentation en air (1) selon les revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que la libération des ouvertures (16) par le piston autorise le passage du mélange gazeux depuis l'intérieur du conduit d'alimentation en air (1) jusqu'à l'extérieur de celui-ci. 10. Conduit d'alimentation en air (1) selon la revendication 9, caractérisé en ce que lors d'un fonctionnement normal du moteur à combustion interne, les ouvertures (16) du corps (4) de la soupape (3) sont obstruées par le piston (14), et en ce que, lors d'un mauvais fonctionnement du moteur à combustion interne, un mélange gazeux de pression suffisamment importante se déplace dans le conduit d'alimentation en air (1), selon le sens opposé au sens de circulation de l'air dans le conduit d'alimentation en air (1) pour un fonctionnement normal du moteur, et entraîne la libération des ouvertures (16) lorsqu'il parvient à la soupape (3), et est, au moins en partie, évacué vers l'extérieur du conduit d'alimentation en air (1) avant de parvenir au papillon.