Brevet FR2843423A1 — publié le 20040213

Domaine de l'invention La présente invention concerne un dispositif pour ajouter de manière dosée le carburant évaporé du réservoir à carburant d'un moteur à combustion interne dans la tubulure d'aspiration du moteur 5 comprenant une vanne commandée par un actionneur ayant un siège d'étanchéité, un boîtier et au moins deux clapets anti-retour branchés en parallèle en aval du siège d'étanchéité. Etat de la technique Selon le document DE-40 23 044A1, on connaît une 10 vanne ou soupape de ventilation de réservoir munie d'un clapet antiretour du côté de la sortie pour être utilisée avec un moteur à suralimentation. Comme en mode de fonctionnement du compresseur il ne règne pas la dépression nécessaire dans la tubulure d'aspiration pour créer une circulation de fluide à travers le filtre à charbon actif en di15 rection de la tubulure d'aspiration pour régénérer le filtre à charbon actif mais qu'il règne une pression relativement élevée, on prévoit un clapet antiretour du côté de la sortie de la vanne de ventilation du réservoir. Ce clapet se ferme lorsque le moteur fonctionne avec le turbo compresseur évitant un retour de la tubulure d'aspiration en direction 20 du filtre à charbon actif. Ainsi lorsque le turbocompresseur fonctionne il n'est pas possible de régénérer le filtre à charbon actif. Cette situation est particulièrement gênante car dans les moteurs suralimentés, actuels, le mode de fonctionnement avec compresseur ou turbocompresseur représente plus de 80 % de la durée totale de fonctionnement. Selon le document DE-43 11 316 Cl, on connaît un dispositif formé d'une vanne de ventilation de réservoir et d'un boîtier de vanne, distinct muni de deux clapets anti-retour pour remédier à l'inconvénient évoqué cidessus. Le boîtier de vanne distinct possède un canal d'entrée et deux canaux de sortie. Le premier canal de sortie est 30 relié au côté aspiration du compresseur et l'autre canal de sortie est relié au côté de pression du compresseur, en aval du papillon d'étranglement. Chaque canal de sortie comporte un clapet anti-retour de sorte qu'un canal de sortie ne peut être traversé qu'en direction du côté d'aspiration du compresseur et que l'autre canal de sortie ne peut être tra35 versé qu'en direction du côté de pression du compresseur. En mode de fonctionnement du turbo compresseur, en aval du compresseur il règne une surpression dans la tubulure d'aspiration de sorte que le clapet anti-retour relié à ce côté de pression se ferme; pendant ce temps, le clapet relié au côté aspiration du compresseur s'ouvre et permet au an5 ti-retour carburant évaporé du réservoir d'alimenter le moteur. On peut ainsi régénérer le filtre à charbon actif pendant le fonctionnement du turbo compresseur. Cette solution consistant à séparer du point de vue de la construction l'électrovanne et le boîtier de vanne avec deux clapets anti-retour présente néanmoins l'inconvénient d'un cot de fabrication 10 et de montage relativement élevé et de nécessiter des conduites supplémentaires se traduisant par un encombrement important. Exposé de l'invention La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et concerne à cet effet un dispositif du type défini cidessus 15 caractérisé en ce que le boîtier est formé au moins d'une première partie et d'une seconde partie. Ainsi le dispositif selon l'invention a l'avantage de permettre une simplification économique en ce que la vanne de ventilation du réservoir et les deux clapets anti-retour sont intégrés dans un même 20 boîtier sans nécessiter de conduite de liaison entre la vanne de ventilation du réservoir et le boîtier de vanne distinct équipés des clapets antiretour. Cela simplifie considérablement le travail de montage et représente une économie significative. De façon avantageuse, la première partie de boîtier est en 25 forme de pot pour recevoir dans de bonnes conditions un corps de vanne et un actionneur. Il est également avantageux de réaliser la seconde partie de boîtier sous la forme d'un pot pour gagner de la place. I1 est particulièrement avantageux que les deux bran30 chements de sortie présentent chaque fois du côté tourné vers la vanne de ventilation de réservoir, un clapet anti-retour car cela simplifie considérablement l'assemblage de la soupape de ventilation de réservoir. Il est également avantageux que le branchement de sortie soit réalisé de façon à pouvoir être engagé dans une ouverture cylindri35 que de la tubulure d'aspiration car cela simplifie de manière extrême le montage de la vanne de ventilation de réservoir sur le moteur à combustion interne et supprime une liaison par tuyau. Il est également avantageux que les deux canaux de sortie comportent un élément d'écoulement par exemple une tuyère de La5 val. Dessins La présente invention sera décrite ci-après à l'aide d'un exemple de réalisation représenté de manière simplifiée dans les dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 montre de façon schématique un dispositif de ventilation de réservoir pour un moteur à combustion interne équipé d'un compresseur; - la figure 2 est une coupe longitudinale d'un dispositif selon l'invention. Description de l'exemple de réalisation La figure 1 montre de manière simplifiée un dispositif de ventilation d'un réservoir de carburant 1. Un canal de ventilation 2 du réservoir de carburant 1 est raccordé à un accumulateur 3 chargé par exemple de charbon actif qui reçoit provisoirement le carburant évaporé du réservoir 1. Avant que la capacité de réception de l'accumulateur 3 20 ne soit épuisée, on effectue une phase de régénération en ouvrant une vanne d'actionnement 62 d'une soupape de ventilation de réservoir 5 montée dans la conduite de sortie 6 pour que la dépression dans la tubulure d'aspiration 7 puisse aspirer de l'air ambiant à travers un orifice de ventilation 4 prévu dans l'accumulateur 3 pour traverser celui-ci. Le 25 charbon actif restitue ainsi le carburant absorbé à l'air. Le mélange carburant - air ainsi formé est également appelé mélange de ventilation de réservoir ou gaz de régénération. Le gaz de régénération arrive en phase de régénération par la soupape de ventilation de réservoir 5 dans la tubulure d'aspira30 tion 7 d'un moteur à combustion interne 8 équipé d'un compresseur d'alimentation 9. Suivant l'état de fonction du moteur à combustion interne 8, le gaz de régénération, en cas de fonctionnement avec compresseur, le gaz passe par un premier segment de conduite de sortie 6.1 35 pour arriver côté aspiration 10 du compresseur 9; dans le cas d'un mode de x fonctionnement avec un compresseur 9 arrêté, le gaz passe par une seconde conduite d'évacuation 6.2 du côté de refoulement du compresseur 9, en aval du volet d'étranglement 57 dans la tubulure d'aspiration 7 pour se mélanger à l'air aspiré. Un appareil de commande 5 13 commande la durée d'ouverture de la vanne d'actionnement 62 et ainsi la quantité du gaz de régénération à mélanger. La vanne d'actionnement 62 peut être commandée en cadence en alternant l'ouverture et la fermeture. A la fin de la phase de régénération la capacité de récep10 tion de l'accumulateur 3 est rétablie et il peut de nouveau recevoir du carburant. La soupape de ventilation du réservoir 5 comporte également en plus de la vanne d'actionnement 62 un premier clapet anti-retour 39 et un second clapet anti-retour 40. Le premier clapet anti-retour 39 se ferme lorsque le compresseur fonctionne pour éviter ainsi un retour 15 d'air aspiré à partir de la tubulure d'aspiration 7 vers l'accumulateur 3. Le second clapet anti-retour 40 s'ouvre lorsque le compresseur fonctionne et permet de cette manière également une phase de régénération lorsque le compresseur fonctionne. En dehors du mode de fonctionnement avec compresseur, le premier clapet anti-retour 39 est ouvert et le 20 second clapet anti-retour 40 est fermé. La figure 2 montre une coupe longitudinale d'une vanne de ventilation de réservoir 5. La vanne de ventilation de réservoir 5 est par exemple formée d'un boîtier 12 en deux parties comprenant une première partie 14 par exemple en forme de pot et une seconde partie 25 15 par exemple en forme de couvercle. La première partie de boîtier 14 comporte un branchement d'entrée 16 pour être reliée par la conduite de sortie 6 à 0 l'accumulateur 3 par exemple chargé de charbon actif pour recevoir le carburant évaporé. Le branchement d'entrée 16 présente au niveau du fond 20 de la première partie de boîtier 14 en forme 30 de pot, une ouverture 17 vers le volume intérieur 19. La première partie de boîtier 14 comporte par exemple à sa périphérie, un connecteur 21 faisant corps avec la première partie de boîtier 14. Ce connecteur comporte des éléments de branchement électriques 22 pour le branchement sur les contacts d'un connecteur extérieur. Le volume intérieur 19 de la première partie de boîtier 14 en forme de pot comporte la vanne d'actionnement 62 actionnée par un actionneur avec un organe d'obturation 29 et un siège d'étanchéité 49. L'actionneur est par exemple constitué par un électroaimant 23. L'élec5 troaimant 23 comporte un boîtier 25 en forme de pot avec un noyau magnétique 26 cylindrique, coaxial à l'axe 18 de la vanne et traversant le fond du pot ainsi qu'une bobine d'excitation 27, cylindrique montée sur un support de bobine 24 entourant le noyau magnétique 26 dans le boîtier 25. Du côté du noyau magnétique 26 tourné vers la seconde 10 partie de boîtier 15, se trouve l'organe d'obturation 29 mobile contre la force de rappel d'un ressort de rappel 28. Cet organe est attiré par l'électroaimant 23. Cet organe est une plaque d'induit et vient en appui contre le siège d'étanchéité 49 prévu directement ou indirectement dans la seconde partie de boîtier 15. La plaque d'induit 29 qui forme l'organe 15 d'obturation comporte en outre un élément d'étanchéité et d'amortissement 30. L'élément d'étanchéité et d'amortissement 30 est relié à la plaque d'induit 29 et au noyau magnétique 26 en les reliant comme un élément élastique. La seconde partie de boîtier 15 est par exemple centrée 20 dans une cavité 38 de la première partie de boîtier 14 en étant reliée à celle-ci. Vue dans le sens de passage du fluide, la plaque d'induit 29 se poursuit en aval du siège d'étanchéité 49 par un canal 31 réalisé dans la seconde partie de boîtier 15. Le canal 31 se divise en un premier canal 32 et un second canal 33. Le premier canal 32 se termine par 25 exemple dans une première cavité 34 et le second canal 33 dans une seconde cavité 35 de la seconde partie de boîtier 15. La première cavité 34 reçoit en partie un premier branchement de sortie 36 avec un premier canal de sortie 59; la seconde cavité 35 reçoit en partie un second branchement 37 avec un second 30 canal de sortie 60. Le premier canal de sortie 59 est relié au premier canal 32; le second canal de sortie 60 est relié au second canal 33. Les deux branchements de sortie 36, 37 sont reliés à la seconde partie de boîtier 15 par exemple par vissage, collage ou soudage. Dans le premier canal de sortie 59, sur le côté tourné vers la seconde partie de boîtier 15 35 on a un premier clapet anti-retour formé d'un premier organe de clapet 41 d'un premier siège de clapet 42 et d'un premier ressort de rappel 43. Pour le second canal de sortie 60 on a un second clapet anti-retour 60 sur le côté tourné vers la seconde partie de boîtier 15; celui-ci se compose d'un second organe de clapet 53, d'un second siège de clapet 54 et 5 d'un second ressort de rappel 55. Les sièges de clapet 42, 54 sont réalisés sur la seconde partie de boîtier 15. Les clapets anti-retour 39, 40 se ferment tous deux de la même manière dans la direction opposée à celle de passage du fluide allant de la vanne d'actionnement 62 vers les branchements de sortie 36, 37. Enfin le premier canal de sortie 59 comporte un élément d'écoulement 48 par exemple une tuyère de Laval. L'élément d'écoulement 48 n'est toutefois pas limité à une tuyère de Laval et peut également être constitué par un diaphragme ou un organe d'étranglement. L'élément d'écoulement 48 est réalisé pour que la surface de sa section 15 d'écoulement la plus étroite soit inférieure à la surface de la section d'ouverture du siège d'étanchéité 49. Dans le second canal 60 on peut également avoir un élément d'écoulement 48 par exemple une tuyère de Laval. La périphérie extérieure du premier branchement de sor20 tie 36 comporte un segment cylindrique 45 avec une rainure 51 recevant un joint d'étanchéité 52. Pour le montage sur le moteur à combustion interne 8 il suffit d'engager le premier branchement de sortie 36 de la vanne de ventilation de réservoir 5 dans une ouverture de la tubulure d'aspiration 7 en aval du compresseur 9. Un chanfrein facilite 25 cette étape de montage. La figure 1 montre la vanne de ventilation de réservoir 5 reliée par la conduite de sortie 6.2 à la tubulure d'aspiration 7 en aval du compresseur 9. La conduite de sortie 6.2 peut être une conduite par exemple un tuyau reliant le premier branchement 36 à la tubulure 30 d'aspiration 7 en aval du volet d'étranglement 57. Si la vanne de ventilation de réservoir est au contraire reliée par son premier branchement de sortie 36 à une ouverture de la tubulure d'aspiration 7 alors le premier canal de sortie 59 est constitué en même temps par la conduite de sortie 6.2. Le second branchement 37 est relié par une conduite de sortie 6.2 à la tubulure d'aspiration 7 en amont du compresseur 9. La conduite de sortie 6.1 peut être par exemple un tuyau. A partir d'une dépression définie par la force développée 5 parle premier ressort de rappel 43 dans la tubulure d'aspiration 7 en aval du volet d'étranglement 57, le premier clapet anti-retour 39 du premier branchement 36 s'ouvre contre la force développée par le premier ressort de rappel 43. La dépression dans la conduite d'aspiration 7 en aval du volet d'étranglement 57 est suffisamment grande pour ouvrir 10 le premier clapet anti-retour 39 dans les modes de fonctionnement du moteur à combustion interne 8 dans lesquels le compresseur 9 est arrêté. Comme lors de l'ouverture du premier clapet anti-retour 39, la pression dans le second canal 33 est inférieure à celle en aval du second clapet anti- retour 40 du second canal 60, le second clapet anti15 retour 40 se ferme pratiquement simultanément avec l'ouverture du premier clapet anti-retour 39. En mode de fonctionnement avec compresseur, il règne dans la tubulure d'aspiration 7, du côté de pression 11 du compresseur 9, en aval du volet d'étranglement 57, une surpression de sorte que le premier clapet antiretour 39 se ferme. La dépres20 sion dans la tubulure d'aspiration 7 du côté aspiration 10 du compresseur 9 s'ouvre pratiquement en même temps que le second clapet anti-retour 40. Le boîtier 12 et les branchements 36, 37 sont par exemple réalisés en matière plastique. REVEND I CATIONS 1 ) Dispositif pour ajouter de manière dosée le carburant évaporé du réservoir à carburant d'un moteur à combustion interne dans la tubulure d'aspiration du moteur comprenant une vanne commandée par un 5 actionneur ayant un siège d'étanchéité, un boîtier et au moins deux clapets antiretour branchés en parallèle en aval du siège d'étanchéité, caractérisé en ce qu' au moins les deux clapets anti-retour (39, 40) sont associés à la vanne (5). 2 ) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le boîtier (12) est formé au moins d'une première partie (14) et d'une seconde partie (15). 3 ) Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la première partie de boîtier (14) est en forme de pot. 4 ) Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que la première partie de boîtier (14) comporte un branchement d'entrée (16) et un connecteur (2 1) pour la liaison électrique. 5 ) Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la seconde partie de boîtier (15) est en forme de couvercle. 6 ) Dispositif selon les revendications 2 ou 5, 30 caractérisé en ce que la seconde partie de boîtier (15) comporte un premier branchement de sortie (36) et un second branchement de sortie (37). 7 ) Dispositif selon la revendication 6, 35 caractérisé en ce que du côté tourné vers la seconde partie de boîtier (15) le premier branchement de sortie (36) et le second branchement de sortie (37) comportent chacun un clapet anti-retour (36, 37). 8 ) Dispositif selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que le premier branchement (36) est réalisé comme liaison enfichable pour être monté dans une ouverture cylindrique de la tubulure d'aspiration (7). 9 ) Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le premier branchement (36) comprend un premier canal de sortie (59) et le second branchement (37) un second canal de sortie (60) et un élé15 ment d'écoulement (48) est prévu dans au moins l'un des deux canaux de sortie (59, 60). ) Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'élément d'écoulement (48) est par exemple une tuyère de Laval.