Brevet FR2908158A1 — publié le 20080509

ECONOMISEUR DE CARBURANT ET PROCEDE DE MONTAGE D'UN TEL ECONOMISEUR DE CARBURANT La présente invention concerne un économiseur de carburant destiné notamment à être introduit par l'orifice de remplissage de carburant d'un véhicule dans un réservoir de carburant alimentant un moteur thermique dudit véhicule, ledit économiseur comprenant au moins une cartouche renfermant de la matière à effet catalytique induisant une réaction catalytique avec le carburant en contact avec ladite cartouche, et un câble à une première extrémité duquel est montée ladite cartouche. L'invention concerne également un procédé de montage d'un tel économiseur de carburant. De tels économiseurs sont utilisés pour réduire la consommation des moteurs thermiques, essence ou diesel. En effet, les performances des moteurs thermiques ont tendance à se détériorer à l'usage, entraînant une perte de puissance, une surconsommation de carburant et une augmentation du niveau de pollution. Cela est dû au fait que les molécules qui composent le carburant se polarisent et s'attirent les unes les autres, formant des grappes ou amas qui augmentent leurs tailles. Quand le carburant est mélangé à l'air, par injection ou par compression, la combustion qui s'en suit n'est pas complète, ce qui entraîne un mauvais rendement du moteur du véhicule. Lorsque les conditions de pulvérisation du carburant au travers des différents systèmes d'admission se détériorent, la surface de contact des molécules de carburant formées en grappe avec l'air diminue. Le manque d'oxygène entraine alors une combustion incomplète. Il en résulte la formation de calamine qui s'accumule dans le moteur. Ce phénomène réduit la puissance du moteur, augmente sa consommation et réduit sa durée de vie. Pour résoudre ces problèmes, on a développé des économiseurs de carburant tels que ceux décrits en préambule, que l'on doit introduire dans le réservoir de carburant de sorte que la cartouche renfermant la matière à effet catalytique soit en contact avec le carburant. Il est connu d'utiliser comme matière à effet catalytique de la céramique à structure micro-poreuse composée principalement d'un mélange à base de silice stratifiée et de certains métaux de transition ayant un effet sur les échanges d'ions. L'activité fortement catalytique de la céramique induit des réactions réversibles et répétitives d'oxydation et de réduction de l'hydrocarbure. Les molécules de carburant sont alors activées, et les grappes de molécules sont dissociées. La réaction entre les molécules de carburant ainsi dissociées et l'oxygène de l'air présent dans la chambre de combustion est alors optimisée. En conséquence, l'intérieur du moteur est débarrassé de tous les dépôts de calamine, de carbone et d'autres substances mal brûlées. La combustion du carburant étant complète, la consommation de carburant est diminuée, le rendement du moteur est 2908158 2 augmenté et l'émission des gaz non brûlés par l'échappement est réduite. En particulier, on observe une réduction de l'émission de fumée noire et d'oxydes d'azote. Malgré leurs performances pour économiser le carburant consommé par un véhicule, les économiseurs connus à l'heure actuelle présentent l'inconvénient d'être 5 difficiles à mettre en place lorsqu'ils sont introduits par l'orifice de remplissage de carburant. En effet, pour améliorer l'efficacité de l'économiseur, on associe généralement deux cartouches renfermant de la matière à effet catalytique, mais l'ensemble présente alors une certaine rigidité. Or, le tuyau qui relie l'orifice de remplissage de carburant au réservoir possède souvent plusieurs coudes avec des angles allant jusqu'à 90 , de sorte que 10 les deux cartouches peuvent être bloquées dans un coude ou alors seule la première cartouche arrive dans le réservoir, l'autre restant bloquée dans un coude, ce qui peut nuire au bon fonctionnement de l'économiseur. Il est donc souvent nécessaire d'introduire les économiseurs de carburant par la trappe à carburant, ce qui nécessite une intervention mécanique, qui peut s'avérer compliquée pour un utilisateur non-professionnel. De plus, le 15 câble des économiseurs actuels est susceptible de glisser dans l'orifice de remplissage, de sorte que l'économiseur peut tomber entièrement dans le réservoir de carburant et n'est plus accessible lorsqu'il doit être retiré pour remplacer la matière à effet catalytique après épuisement de l'effet catalytique. Il y a également un risque que l'excès de câble s'enroule autour du flotteur et endommage le bon fonctionnement de celui-ci. 20 Par ailleurs, les cartouches de économiseurs actuels sont conçues de telle sorte qu'il existe un risque non négligeable d'ouverture inopinée de la cartouche dans l'orifice de remplissage ou à l'intérieur du réservoir de carburant au moment du montage de l'économiseur. La matière à effet catalytique libérée peut alors engendre un dysfonctionnement du système d'aspiration du carburant vers le moteur. Cela constitue un 25 autre inconvénient des dispositifs existants. Ainsi, la présente invention vise à proposer un économiseur de carburant perfectionné. Un autre objectif essentiel de l'invention est de proposer un économiseur de carburant facile à introduire dans les différents conduits entre l'orifice de remplissage de 30 carburant et le réservoir, et qui reste en place de manière certaine après son montage, de sorte qu'il peut être facilement récupéré par l'orifice de remplissage de carburant, sans avoir à démonter la trappe à carburant. Un autre objectif de l'invention est de proposer un économiseur de carburant dont la cartouche reste parfaitement fermée lors du montage de l'économiseur. 35 Un autre objectif essentiel de l'invention est de proposer un procédé de montage d'un tel économiseur de carburant, qui garantit, après montage, le parfait maintien dudit économiseur dans l'orifice de remplissage de carburant. 2908158 3 Ces objectifs, parmi d'autres, sont atteints par la présente invention qui concerne tout d'abord un économiseur de carburant destiné notamment à être introduit par l'orifice de remplissage de carburant d'un véhicule dans un réservoir de carburant alimentant un moteur thermique dudit véhicule, et comprenant au moins une cartouche renfermant de la 5 matière à effet catalytique induisant une réaction catalytique avec le carburant en contact avec ladite cartouche, et un câble à une première extrémité duquel est montée ladite cartouche, ledit économiseur étant caractérisé en ce que ledit câble comporte du côté de sa seconde extrémité des moyens agencés pour maintenir en position le câble dans l'orifice de remplissage de carburant. 10 De préférence, la cartouche peut présenter une forme générale allongée. D'une manière particulièrement avantageuse, la cartouche peut comprendre deux demi-coques séparables, à savoir une demi-coque supérieure par laquelle passe la première extrémité du câble et une demi-coque inférieure. L'une des deux demi-coques de la cartouche peut comprendre des ergots de verrouillage et l'autre demi-coque peut 15 comprendre des logements dans lesquels s'encliquètent lesdits ergots de verrouillage pour garantir la fermeture de la cartouche. Il est possible de prévoir, qu'à la place des ergots de verrouillage, chaque demi-coque de la cartouche peut comprendre un pas de vis coopérant l'un avec l'autre pour garantir la fermeture de la cartouche. La cartouche peut être réalisée dans un matériau polymère. 20 D'une manière avantageuse, l'économiseur de carburant selon l'invention peut comprendre au moins deux cartouches maintenues séparées l'une de l'autre au moyen d'un élément écarteur. De préférence, le câble peut être monté traversant dans la cartouche, sa première extrémité étant alors fixée à l'extrémité inférieure de la cartouche. 25 Le câble peut être réalisé dans un matériau métallique, tel que l'acier. La matière à effet catalytique peut être de préférence une céramique. D'une manière particulièrement avantageuse, les moyens agencés pour maintenir en position le câble dans l'orifice de remplissage de carburant sont constitués par un anneau monté sur la seconde extrémité du câble et dans lequel circule le câble de manière à former 30 avec le câble une boucle coulissante de taille variable. La présente invention concerne également un procédé de montage d'un économiseur de carburant tel que décrit ci-dessus, par l'orifice de remplissage de carburant d'un véhicule dans un réservoir de carburant alimentant un moteur thermique dudit véhicule, le procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend les étapes successives 35 suivantes : a) introduire l'économiseur de carburant dans l'orifice de remplissage jusqu'à ce que la cartouche atteigne le fond du réservoir de carburant, 2908158 4 b) ajuster la boucle coulissante au diamètre intérieur de l'orifice de remplissage, c) plier le câble sortant de l'anneau de manière à bloquer la boucle coulissante dans l'orifice de remplissage. 5 D'autres avantages et caractéristiques ressortiront mieux de la description qui va suivre d'économiseurs de carburant conformes à l'invention, donnés à titre d'exemples non limitatifs, en référence aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'une première variante d'un économiseur selon l'invention, 10 - la figure 2 est une vue de face de la cartouche utilisée dans la présente invention, - la figure 3 est une vue en perspective d'une seconde variante d'un économiseur selon l'invention, - la figure 4 est une vue schématique représentant les différentes étapes de montage d'un économiseur selon l'invention, et 15 - la figure 5 est une vue agrandie de l'extrémité de l'orifice de remplissage et de la boucle coulissante d'un économiseur selon l'invention. La figure 1 représente une première variante d'un économiseur de carburant 1 selon l'invention. Un tel économiseur de carburant est destiné notamment à être introduit par un orifice de remplissage de carburant 2 d'un véhicule (non représenté) dans un réservoir de 20 carburant 3 alimentant le moteur thermique de ce véhicule, tel que cela est représenté sur la figure 4. L'économiseur 1 comprend une cartouche 4 renfermant de la matière à effet catalytique (non représentée) qui va induire une réaction catalytique avec le carburant en contact avec la cartouche 4. L'économiseur comprend également un câble 5 en acier à une première extrémité 6 duquel est montée la cartouche 4. Les détails concernant le montage 25 du câble 5 dans la cartouche 4 seront indiqués ci-après. Comme le montre la figure 2, la cartouche 4 présente comme forme générale allongée la forme d'un cylindre fermé aux extrémités et dont les extrémités inférieure 7 et supérieure 8 sont arrondies. Il est bien évident que toute autre forme allongée, telle qu'une forme oblongue, ovoïde voire même parallélépipédique, convient également, l'essentiel 30 étant que la forme de la cartouche permette son introduction aisée dans l'orifice de remplissage de carburant 2. La cartouche 4 est formée de deux demi-coques 9 et 10, à savoir une demi-coque supérieure 9 par laquelle passe la première extrémité 6 du câble 5 et une demi-coque inférieure 10. Les demi-coques 9 et 10 comportent des cannelures transversales 11 sous la forme de quatre rangées réparties sur chaque quart de tour de la 35 forme cylindrique de la cartouche 4. Les cannelures transversales 11 ont par exemple une largeur de 1 mm et une longueur de 1 cm. Elles sont prévues pour optimiser le contact entre la matière à effet catalytique et le carburant. La demi-coque supérieure 9 peut comporter quatre rangées d'environ 5 cannelures transversales 11 et la demi-coque 2908158 5 inférieure 10 peut comprendre quatre rangées d'environ 14 à 20 cannelures transversales 11. Les demi-coques 9 et 10 sont séparables de manière à pouvoir ouvrir la cartouche 4 pour retirer de chaque demi-coque 8 et 9 la matière à effet catalytique épuisée et pour la 5 remplacer et s'emboîtent l'une sur l'autre. Pour garantir la fermeture de la cartouche 4, la paroi intérieure de la demi-coque supérieure 9 comprend quatre ergots de verrouillage 13 répartis deux par deux sur chaque demi-tour de la forme cylindrique de la cartouche 4. Chaque ergot de verrouillage 13 est disposé à l'extrémité d'une languette souple 12 faisant saillie de la paroi intérieure de la demi-coque supérieure 9. Les ergots de verrouillage 13 10 sont agencés pour venir s'encliqueter, par déformation des languettes souples 12, dans des logements correspondants 14 prévus sur la demi-coque inférieure 10, et plus particulièrement au niveau de la première cannelure transversale 1 l a en partant de la base de la demi-coque inférieure 10. A cet effet, la première cannelure transversale 11 a de chaque rangée de cannelures transversales 11 comporte du côté de la base de la demicoque inférieure 10 un décrochement formant le logement 14 pour recevoir un ergot de verrouillage 13. Il est bien évident que les ergots de verrouillage 13 peuvent être remplacés par tout moyen de verrouillage connu de l'Homme du métier. Par exemple, chaque demi-coque de la cartouche peut comprendre à sa base un pas de vis coopérant l'un avec l'autre pour garantir la fermeture de la cartouche. Il suffit alors de visser et de dévisser les demi- 20 coques pour les assembler ou les séparer respectivement. Le câble 5 est monté traversant dans la cartouche 4 de sorte que ladite première extrémité 6 est fixée à l'extrémité inférieure 7 de la cartouche 4 qui correspond au sommet de la demi-coque inférieure 10. A cet effet, l'extrémité inférieure 7 de la cartouche comporte un orifice 15 permettant le passage de la première extrémité 6 du câble 5. La 25 première extrémité 6 du câble 5 ressort très légèrement de l'extrémité inférieure 7 de la cartouche 4, et est emboutie de sorte que la première extrémité 6, une fois emboutie, se bloque contre l'extrémité inférieure 7 de la cartouche 4 dans un logement 16 pour assurer le maintien du câble 5 à l'intérieur de la cartouche 4. L'extrémité supérieure 8 de la cartouche 4, correspondant au sommet de la demi- 30 coque supérieure 9, comporte un orifice 17 par lequel la première extrémité 6 du câble 5 s'introduit dans la cartouche 4. Le câble 5, fixé dans son logement 16 à l'extrémité inférieure 7 de la cartouche 4, traverse ladite cartouche 4 et ressort par l'extrémité supérieure 8, ce qui évite ainsi une séparation intempestive des demi-coques 9 et 10 lors des contraintes de torsion et de 35 flexion qu'elles peuvent subir lors de leurs passages dans les coudes des tuyaux qui relient l'orifice de remplissage et le réservoir de carburant. Le câble 5 présente une longueur suffisante pour que la cartouche 4 arrive dans le réservoir de carburant 3 alors que la seconde extrémité 19 du câble 5 reste dans l'orifice de 2908158 6 remplissage 2, de manière à pouvoir retirer l'économiseur 1 en tirant sur le câble 5 au moment du renouvellement de la matière à effet catalytique. En référence de nouveau à la figure 1, le câble 5 comporte à sa seconde extrémité 19, et conformément à l'invention, un anneau 21 dans lequel circule le câble 5 de manière 5 à former une boucle coulissante 22 dont la taille varie en déplaçant l'anneau 21 le long du câble 5. Dans l'exemple représenté, l'anneau 21 est constitué d'un oeillet serti à la seconde extrémité 19 du câble 5. La cartouche 4 est réalisée dans un matériau polymère, tel que les polyamides, les polyoxyméthylènes, les polyéthylènes, les polypropylènes. Il est bien évident que toute 10 autre matériau possédant une excellente résistance aux hydrocarbures peut être utilisé. La cartouche 4 peut être fabriquée à l'aide d'une presse à injection Le câble est réalisé par exemple en acier SUS 304. Tout autre type de matériau présentant des propriétés de résistance mécanique élevées, de résistance aux hydrocarbures, d'excellente mémoire élastique et de déformation rémanente, peut être 15 utilisé. La matière à effet catalytique est de la céramique composée d'un mélange de Al2O3, SiO2, CaO, MgO, et Na2O. En référence à la figure 3, il est représenté une seconde variante d'un économiseur de carburant 30 selon l'invention. Selon cette variante, l'économiseur 30 comprend deux 20 cartouches 4a et 4b, identiques à la cartouche 4 telle que décrite ci-dessus. En effet, pour des raisons d'efficacité de l'économiseur, il peut être préférable d'associer deux cartouches. Les cartouches 4a et 4b sont maintenues séparées l'une de l'autre au moyen d'un élément écarteur 31. Ledit élément écarteur est par exemple constitué d'une gaine au diamètre supérieur à celui de l'orifice 17a de l'extrémité supérieure 8a de la cartouche 4a 25 et à celui de l'orifice 15 de l'extrémité inférieure 7 de la cartouche 4b. Pour augmenter la flexibilité du dispositif au moment du montage, il est préférable de séparer les deux cartouches 4a et 4b d'une distance comprise entre 2 et 5 cm. De plus, on peut prévoir sur le câble 4, à environ 5 à 10 cm de la cartouche 4b, une butée 32 constituée d'une gaine au diamètre supérieur à celui de l'orifice 171) de l'extrémité supérieure 8b de la cartouche 4b, 30 de sorte que la cartouche 4b puisse se déplacer le long du câble 5 avec une certaine souplesse mais sans s'éloigner trop de la première cartouche 4a pour rester dans le réservoir de carburant 3. Le câble 5 comprend une boucle coulissante 22 identique à celle décrite ci-dessus. Le procédé de montage de l'économiseur de carburant 1 ou 30 selon l'invention est 35 particulièrement simple. Ce procédé comprend les étapes successives suivantes : a) introduire l'économiseur de carburant 1 ou 30 dans l'orifice de remplissage 2 jusqu'à ce que les cartouches 4 ou 4a et 4b atteignent le fond du réservoir de carburant 3, comme cela est représenté sur la figure 4 2908158 7 b) ajuster la boucle coulissante 22 au diamètre intérieur de l'orifice de remplissage 2, comme cela est représenté sur la figure 5 c) plier le câble 5 sortant de l'anneau 21 de manière à bloquer la boucle coulissante 22 dans l'orifice de remplissage 2 comme cela est représenté 5 sur les figures 1 et 3. L'étape a) pour introduire l'économiseur 1 ou 30 dans l'orifice de remplissage 2 jusqu'à ce que les cartouches 4 ou 4a et 4b atteignent le fond du réservoir de carburant 3 est réalisée très aisément, en particulier lorsque l'économiseur 30 comprend deux cartouches 4a, 4b. En effet, en cas de contraintes rencontrées dans les coudes des conduits 10 entre l'orifice de remplissage 2 et le réservoir de carburant 3, la cartouche 4b étant écartée de la cartouche 4a, l'extrémité du dispositif est plus souple à manipuler. La cartouche 4b peut aussi se déplacer d'une certaine distance le long du câble 5, de sorte les passages dans lesdits coudes se font plus souplement et plus facilement. De plus, le câble traversant les cartouches permet d'éviter tout risque d'ouverture intempestive des cartouches 4, 4a et 4b. 15 Une fois que les cartouches sont bien dans le fond du réservoir de carburant 3, on réalise l'étape b) en déplaçant l'anneau 21 le long du câble 5 pour ajuster le diamètre de la boucle coulissante 22 au diamètre intérieur de l'orifice de remplissage 2. Puis selon l'étape c), le câble 5 en acier est plié par exemple à 90 comme le montrent les figures 1 et 3, de manière à ce que le diamètre de la boucle coulissante ne varie plus. La seconde extrémité 20 19 du câble 5 est alors parfaitement maintenue dans l'orifice de remplissage de carburant 2. Lorsque la matière à effet catalytique est épuisée, il suffit de récupérer la seconde extrémité 19 du câble 5 qui est restée parfaitement en place dans l'orifice de remplissage 2, d'ouvrir la cartouche 4 en libérant les ergots de verrouillage 13 de leurs logements 14 et 25 d'extraire la matière épuisée pour la remplacer. La cartouche 4 est ensuite refermée puis le procédé de montage selon l'invention est de nouveau mis en oeuvre. L'économiseur de carburant selon l'invention peut être utilisé aussi bien dans les véhicules à moteurs thermiques à essence ou au diesel. REVENDICATIONS 1. Economiseur de carburant (1, 30) destiné notamment à être introduit par l'orifice de remplissage de carburant (2) d'un véhicule dans un réservoir de carburant (3) alimentant un moteur thermique dudit véhicule, ledit économiseur (1,30) comprenant au moins une cartouche (4, 4a, 4b) renfermant de la matière à effet catalytique induisant une réaction catalytique avec le carburant en contact avec ladite cartouche (4, 4a, 4b), et un câble (5) à une première extrémité (6) duquel est montée ladite cartouche (4, 4a, 4b), caractérisé en ce que ledit câble (5) comporte du côté de sa seconde extrémité (19) des moyens (21, 22) agencés pour maintenir en position le câble (5) dans l'orifice de remplissage de carburant (2). 2. Economiseur (1, 30) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cartouche (4, 4a, 4b) présente une forme générale allongée. 3. Economiseur (1, 30) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la cartouche (4, 4a, 4b) comprend deux demi-coques (9, 10) séparables, à savoir une demi-coque supérieure (9) par laquelle passe la première extrémité (6) du câble (5) et une demi-coque inférieure (10). 20 4. Economiseur (1, 30) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'une des deux demi-coques de la cartouche (9) comprend des ergots de verrouillage (13) et l'autre demi-coque (10) comprend des logements (14) dans lesquels s'encliquètent lesdits ergots de verrouillage (13) pour garantir la fermeture de la 25 cartouche (4, 4a, 4b). 5. Economiseur (1, 30) selon la revendication 3, caractérisé en ce que chaque demi-coque (9, 10) de la cartouche (4, 4a, 4b) comprend un pas de vis coopérant l'un avec l'autre pour garantir la fermeture de la cartouche (4, 4a, 4b). 6. Economiseur (1, 30) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la cartouche (4, 4a, 4b) est réalisée dans un matériau polymère. 7. Economiseur (1, 30) selon l'une quelconque des revendications précédentes, 35 caractérisé en ce que le câble (5) est monté traversant dans la cartouche (4, 4a, 4b) et en ce que sa première extrémité (6) est fixée à l'extrémité inférieure (7) de la cartouche (4, 4a). 30 2908158 9 8. Economiseur (1, 30) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux cartouches (4a, 4b) maintenues séparées l'une de l'autre au moyen d'un élément écarteur (31). 5 9. Economiseur (1, 30) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le câble (5) est réalisé dans un matériau métallique. 10. Economiseur (1, 30) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la matière à effet catalytique est une céramique. 10 11. Economiseur (1, 30) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits moyens agencés pour maintenir en position le câble dans l'orifice de remplissage de carburant sont constitués par un anneau (21) monté sur la seconde extrémité (19) du câble (5) et dans lequel circule le câble (5) de manière à 15 former avec le câble (5) une boucle coulissante (22) de taille variable. 12. Procédé de montage d'un économiseur de carburant (1, 30) selon la revendication 11, par l'orifice de remplissage de carburant (2) d'un véhicule dans un réservoir de carburant (3) alimentant un moteur thermique dudit véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes successives suivantes : a) introduire l'économiseur de carburant (1, 30) dans l'orifice de remplissage (2) jusqu'à ce que la cartouche (4, 4a, 4b) atteigne le fond du réservoir de carburant (3), b) ajuster la boucle coulissante (22) au diamètre intérieur de l'orifice de remplissage (2), c) plier le câble (5) sortant de l'anneau (21) de manière à bloquer la boucle coulissante (22) dans l'orifice de remplissage (2).