Brevet FR2854928A1 — publié le 20041119

La présente invention concerne un dispositif pour l'arrivée de carburant à une pompe d'injection haute pression d'un moteur à combustion interne, dans lequel est disposée, entre une pompe à carburant basse pression et une 5 pompe à carburant haute pression, dans le système basse pression du dispositif, une vanne de réglage commandée par thermostat qui commande en fonction des besoins l'arrivée de carburant du réservoir au moteur ainsi que le retour de carburant. Des dispositifs pour l'arrivée de carburant du réservoir d'un moteur à combustion à ses chambres de combustion présentent dans le cas de systèmes d'injection à haute pression un côté basse pression et un côté haute pression. Le côté basse pression est caractérisé ici par le 15 transport du carburant à partir du réservoir ou le retour de carburant non injecté, alors que le côté haute pression transporte le carburant, transporté par le système basse pression à au moins une pompe d'injection haute pression, sous haute pression dans les chambres de combustion du 20 moteur à combustion. Le transport s'effectue ici au moyen d'un filtre à carburant. Les exigences imposées au côté basse pression de l'arrivée de carburant sont ici la fourniture en fonction des besoins du carburant à la pompe d'injection à haute pression, un réchauffement rapide du 25 carburant étant assuré en particulier en cas de démarrage à froid et la température du carburant reflué dans le réservoir devant être limitée dans le même temps dans le retour de carburant. Par le document US 3 768 454, on connaît déjà un 30 système pour l'arrivée de carburant avec une vanne réglée par thermostat, qui est disposée entre un réservoir de carburant et un filtre qui est situé avant la pompe à injection pour un moteur à combustion. La vanne présente une conduite d'arrivée venant du réservoir de carburant et 35 une conduite retour dans ce réservoir. Il est prévu également une conduite aller pour la pompe d'injection et une conduite retour venant du moteur à la vanne. Un tiroir de commande réglé par un thermostat, est disposé dans la vanne de réglage de façon mobile entre deux positions extrêmes. Le thermostat est entouré par le carburant qui 5 est transporté à partir du réservoir et règle la position du tiroir de commande selon la température du carburant. Dans une première position extrême du tiroir de commande, du carburant est transporté du réservoir au moteur, le carburant réchauffé et introduit dans la vanne de réglage 10 par le retour se mélangeant dans un espace de mélange avec le carburant froid qui a été transporté à partir du réservoir et un réglage du tiroir de commande s'effectuant selon la température de mélange qui s'établit. Dans cette position du tiroir de commande, le retour dans le réservoir 15 est fermé par celui-ci. Par le carburant réchauffé et reflué par le moteur et par son mélange avec le carburant dans le circuit aller, on a un réchauffement rapide du carburant dans la conduite aller vers le moteur, étant donné que la quantité totale du carburant refluant est 20 ajoutée au carburant froid venant du réservoir. Un réchauffement rapide du carburant est souhaité lors de la phase de démarrage à froid du moteur, étant donné qu'en particulier le diesel forme à l'état froid des cristaux de paraffine qui peuvent boucher le filtre disposé entre le 25 réservoir et la pompe d'injection. Dans une seconde position du tiroir de commande, du carburant peut être transporté du réservoir au moteur, le carburant réchauffé et reflué est dirigé dans le circuit retour au réservoir. L'accès au compartiment de mélange est fermé alors par le 30 tiroir de commande. Entre ces deux positions, le tiroir de commande peut occuper chaque position intermédiaire en fonction de la température du carburant amené au moteur. Un réglage de la température du carburant intervient de ce fait selon la conception du thermostat et la force de rappel du ressort s'appliquant sur le tiroir de commande et disposé en face. Si du carburant déjà réchauffé est transporté jusqu'à la vanne, le tiroir de commande est déplacé par le thermostat dans une position o l'ensemble du carburant reflué part du moteur dans le circuit retour. Un refroidissement du carburant reflué n'a pas lieu. L'objectif de la présente invention est de créer un dispositif pour l'arrivée de carburant du réservoir d'un moteur à combustion interne à la pompe d'injection à haute pression, qui garantit un réchauffement rapide du carburant dans la phase de démarrage à froid du moteur, le carburant 10 refluant étant refroidi en même temps dans le cas d'un moteur chaud. Selon l'invention, le système présente avantageusement pour l'arrivée de carburant une vanne de réglage située entre la pompe à carburant basse pression et un filtre qui 15 est disposé avant la pompe à carburant haute pression. La vanne de réglage peut être réglée de façon progressive selon la température du carburant amené au filtre entre deux positions extrêmes. On peut donc réaliser trois états de fonctionnement: préchauffage, mélange et balayage. La 20 vanne de réglage présente alors une dérivation sur le circuit aller et le circuit retour qui va du réservoir à la vanne de réglage. Pour le transport du carburant réchauffé, le tiroir de commande libère la dérivation. Une partie du carburant froid et venant du réservoir parvient ainsi dans 25 le circuit retour du carburant venant du moteur, qui est amené au réservoir. Selon l'invention, la pression, que la pompe à carburant basse pression se trouvant dans le réservoir génère, est avantageusement supérieure à la pression du 30 carburant refluant du moteur, de sorte que, pour le transport du carburant chaud, un reflux dans la conduite allant au filtre est empêché par la vanne de réglage. Plus généralement, l'invention a trait à un dispositif pour l'arrivée de carburant à une pompe d'injection à haute 35 pression d'un moteur à combustion interne, dans lequel une vanne de réglage est disposée entre une pompe à carburant basse pression, qui transporte le carburant d'un réservoir à une pompe à carburant haute pression, et la pompe à carburant haute pression, à laquelle sont associées la conduite aller venant du réservoir, la conduite retour 5 allant au réservoir, la conduite aller vers la pompe à carburant haute pression et la conduite retour venant du moteur, un tiroir de commande réglé par un thermostat étant disposé de façon mobile dans la vanne de réglage et le circuit aller allant du réservoir à la pompe haute pression 10 et le circuit retour allant du moteur au réservoir pouvant être réglés par le tiroir de commande, moyennant quoi dans une position extrême. a) avec un faible niveau de temperature du carburant fourni par le réservoir, le carburant venant du circuit 15 retour du moteur est mélangé au carburant arrivant par le circuit aller du réservoir et dans une seconde position extrême, b) avec un niveau de temperature élevé du carburant fourni par le réservoir, le carburant venant du circuit 20 retour du moteur s'écoule dans le circuit retour vers le réservoir, une partie du carburant fourni par la conduite aller à partir du réservoir étant mélangée de façon permanente au moyen d'une dérivation au carburant venant du moteur par la conduite retour. Suivant des dispositions préférées: la vanne de réglage peut occuper progressivement chaque position entre deux positions extrêmes a et b et les proportions du mélange de carburant transporté par la conduite aller à partir du réservoir avec le carburant dans 30 le circuit retour, et le mélange de carburant arrivant du moteur par le circuit retour au carburant arrivant du réservoir et transporté dans la conduite aller étant réglés en fonction de la température, un filtre est disposé entre la vanne de réglage et la 35 pompe à carburant haute pression, la pompe à carburant basse pression fournit un flux volumique plus élevé par rapport au carburant refluant dans le circuit retour du moteur, le thermostat est un élément d'extension en cire. Le système est décrit de façon plus détaillée cidessous en référence aux dessins, sur lesquels: la figure 1 montre une représentation d'ensemble d'un système pour l'arrivée de carburant à un moteur, la figure 2 est une représentation de la vanne de 10 réglage dans la position "préchauffage", la figure 3 représente la vanne de réglage dans la position "mélange", et la figure 4 représente la vanne de réglage dans la position "balayage". Sur la figure 1, le système d'arrivée de carburant est représenté de façon schématique. D'un réservoir 1, du carburant est transporté au moyen d'une conduite aller 2 d'une pompe à carburant basse pression 9 à une vanne de réglage 3. Un filtre 4 est disposé dans une conduite aller 20 10 venant de la vanne de réglage 3. Dans cette conduite aller 10, le carburant est transporté à une pompe d'injection à haute pression 5, de laquelle ce carburant est amené au moteur 6. Du moteur 6, le carburant non injecté circule dans une conduite retour vers la vanne de 25 réglage 3, la vanne de réglage 3 présentant une conduite retour 8 dans le réservoir de carburant 1. La figure 2 montre la vanne de réglage 3 dans la position "préchauffage". Le carburant fourni par le réservoir 1 au moyen de la pompe à carburant basse pression 30 9 circule à travers la vanne de réglage 3 vers le filtre 4 en passant par la conduite aller 10. Dans le cas présent, un thermostat 11 disposé dans la vanne de réglage 3 baigne dans le carburant. Du carburant non injecté par le moteur est amené à la vanne de réglage 3 au moyen d'une conduite 35 retour 7. Dans la position représentée d'un tiroir de commande 12 de la vanne de réglage 3, la conduite retour 8 allant au réservoir 1 est fermée par le tiroir de commande 12. L'ensemble du carburant réchauffé et reflué du moteur 6 se mélange avec le carburant amené à la vanne de réglage 3 au moyen du circuit aller 2, de sorte que le carburant amené au moteur se réchauffe. La vanne de réglage 3 est représentée sur la figure 3 dans la position "mélange". Le tiroir de commande 12 est alors dans une position qui permet le transport du carburant provenant du circuit aller 2 au filtre 4. Le 10 carburant refluant et non injecté est amené par le circuit retour 7 à la vanne de réglage 3, ce carburant étant subdivisé en une fraction qui s'écoule dans le circuit retour vers le réservoir 3 et une fraction qui est amenée par la vanne de réglage à nouveau au circuit aller 10 vers 15 le filtre. Dans le même temps, du carburant circule à travers une dérivation 13 du circuit aller 2 en provenance du réservoir 1 directement dans le circuit retour 8. De ce fait, le carburant refluant est refroidi par le carburant transporté au réservoir et la température de mélange qui 20 s'établit dans la conduite retour 8 allant au réservoir 1 est abaissée par rapport à la température du carburant dans la conduite retour 7 venant du moteur 6. La figure 4 montre la vanne de réglage dans la position "balayage". Le tiroir de commande 12 est déplacé 25 vers la gauche par le thermostat 11 contre la force de rappel d'un ressort 14 et est amené ainsi dans une position de telle sorte que le carburant fourni par le réservoir 1 peut circuler vers le filtre 4 en passant par le circuit aller 10. Dans le même temps, le carburant transporté par 30 le circuit aller 2 revient par la dérivation 13 dans la conduite retour 8 vers le réservoir 1. Le carburant non injecté est amené également du moteur 6 à la vanne de réglage 3 en passant par la conduite retour 7. Ce carburant reflue par l'intermédiaire de la vanne de réglage 3 dans le 35 réservoir 1. La pompe à carburant basse pression 9 est réglée de telle sorte qu'elle génère une pression supérieure par rapport au circuit retour 7 dans la conduite aller 2. De cette façon, on est sûr que le carburant venant du circuit aller 2 circule par l'intermédiaire de la dérivation 13 dans le circuit retour vers le réservoir 1 et 5 l'ensemble du carburant refluant dans le réservoir 1 est refroidi. Liste des références 1. Réservoir 2. Conduite aller (réservoir - vanne de réglage) 3. Vanne de réglage 4. Filtre 5. Pompe à haute pression 6. Moteur 7. Circuit retour (moteur - vanne de réglage) 8. Circuit retour (vanne de réglage - réservoir) 9. Pompe à carburant basse pression 10. Conduite aller (vanne de réglage - pompe haute pression) 11. Thermostat 12. Tiroir de commande 13. Dérivation REVENDICATIONS 1. Dispositif pour l'arrivée de carburant à une pompe d'injection à haute pression d'un moteur à combustion interne, dans lequel une vanne de réglage (3) est disposée 5 entre une pompe à carburant basse pression (9), qui transporte le carburant d'un réservoir (1) à une pompe à carburant haute pression (5), et la pompe à carburant haute pression (5), à laquelle sont associées la conduite aller venant du réservoir (1), la conduite retour (8) allant au 10 réservoir (1), la conduite aller (10) vers la pompe à carburant haute pression (5) et la conduite retour venant du moteur (7), un tiroir de commande (12) réglé par un thermostat (11) étant disposé de façon mobile dans la vanne de réglage et le circuit aller (2,10) allant du réservoir 15 (1) à la pompe haute pression (5) et le circuit retour (7, 8) allant du moteur (6) au réservoir (1) pouvant être réglé par le tiroir de commande (12), moyennant quoi dans une position extrême. a) avec un faible niveau de température du carburant 20 fourni par le réservoir (1), le carburant venant du circuit retour (7) du moteur (6) est mélangé au carburant arrivant par le circuit aller (2) du réservoir et dans une seconde position extrême, b) avec un niveau de température élevé du carburant 25 fourni par le réservoir (1), le carburant venant du circuit retour (7) du moteur (6) s'écoule dans le circuit retour (8) vers le réservoir (1), une partie du carburant fourni par la conduite aller (2) à partir du réservoir (1) étant mélangée de façon permanente au moyen d'une dérivation (13) 30 au carburant venant du moteur (6) par la conduite retour (7). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la vanne de réglage (3) peut occuper progressivement chaque 35 position entre deux positions extrêmes a et b et les proportions du mélange de carburant transporté par la conduite aller (2) à partir du réservoir (1) avec le carburant dans le circuit retour (8), et le mélange de carburant arrivant du moteur (6) par le circuit retour (7) au carburant arrivant du réservoir (1) et transporté dans 5 la conduite aller (10) étant réglés en fonction de la température. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que un filtre (4) est disposé entre la vanne de réglage (3) et 10 la pompe à carburant haute pression (5). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pompe à carburant basse pression (9) fournit un flux 15 volumique plus élevé par rapport au carburant refluant dans le circuit retour (7) du moteur. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le thermostat (11) est un élément d'extension en cire.