Brevet FR2912350A1 — publié le 20080815

La présente invention concerne un réservoir d'urée pour véhicule de transport, un ensemble comprenant un réservoir de gasoil et un tel réservoir d'urée, un véhicule de transport comprenant un tel ensemble, ainsi qu'un organe de distribution simultanée de gasoil et d'urée, pour les deux réservoirs précités. L'invention concerne plus particulièrement les véhicules de transport qui sont pourvus d'un moteur diesel, dont le carburant est par conséquent le gasoil. A titre d'exemple non limitatif, il s'agit notamment des autobus, des autocars ou encore des véhicules de type camion. De façon habituelle, un tel véhicule de transport comprend une caisse, montée sur des roues. Il est par ailleurs prévu un réservoir de gasoil, permettant l'alimentation en carburant du moteur de ce véhicule. A des fins écologiques, en particulier dans l'optique de la réglementation EURO 4, il est désormais connu d'associer entre autres de l'urée au carburant gasoil précité. Ainsi, cette urée, qui est stockée dans un réservoir indépendant, est pulvérisée directement dans les gaz d'échappement du moteur diesel, ce qui induit la destruction de certains polluants nocifs. Ceci étant précisé, _'_'invention vise à améliorer les solutions de l'art antérieur, associant deux réservoirs respectifs d'urée et de gasoil, notamment en termes de maintenance et de commodité d'utilisation. A cet effet, elle a pour objet un réservoir d'urée pour véhicule de transport, notamment autobus ou autocar, comprenant . - un corps principal, - un compartiment de remplissage s'étendant vers le haut à partir de ce corps principal, ce compartiment de remplissage étant pourvu d'une embouchure de remplissage, prévue dans sa partie supérieure, - un compartiment de piégeage d'air, s'étendant vers le haut à partir du corps, au voisinage du compartiment de remplissage, ce compartiment de remplissage et ce compartiment de piégeage d'air étant séparés, à leurs extrémités inférieures, par une cloison de séparation. Selon d'autres caractéristiques : - des faces en regard de ce compartiment de remplissage et de ce compartiment de piégeage d'air définissent un volume interstitiel dont la largeur est très inférieure à la hauteur ; - le compartiment de piégeage d'air est pourvu d'un clapet propre à empêcher sensiblement toute évacuation d'air lors du remplissage du réservoir au moyen d'urée, tout en étant propre à autoriser l'évacuation de cet air Lors de la dilatation de l'urée sous l'effet du gel ; - le volume du compartiment de piégeage d'air est compris entre 10 et 20 % du volume global du réservoir, en particulier voisin de 15 L'invention a également pour objet un ensemble comprenant un réservoir de gasoil et un réservoir d'urée tel que ci-dessus, l'embouchure du réservoir de gasoil et l'embouchure du réservoir d'urée étant disposées côte à côte. Selon d'autres caractéristiques : - le réservoir de gasoil est pourvu d'un berceau de fixation sur le châssis du véhicule, et le réservoir d'urée est pourvu de moyens de fixation amovible sur le berceau ; - les moyens de fixation amovible comprennent des oattes, dont est pourvu le réservoir d'urée, qui sont propres à être solidarisées sur le berceau, en particulier par vissage ; - le corps du réservoir de gasoil est creusé d'une échancrure d'insertion du réservoir d'urée. L'invention a également pour objet un véhicule de transport, notamment autobus ou autocar, comprenant une caisse, un moteur diesel, ainsi qu'un ensemble comprenant un réservoir de gasoil et un réservoir d'urée, tel que ci-dessus. Selon d'autres caractéristiques : - le réservoir d'urée est mis en relation 10 d'échange thermique avec l'eau du moteur par au moins une ligne de liaison ; - la ligne de liaison est équipée d'une électrovanne propre à stopper l'écoulement de l'eau lorsque la température de cette dernière dépasse une valeur 15 prédéterminée, en particulier voisine de 65 C ; - les embouchures des deux réservoirs sont disposées dans un logement ménagé dans la carrosserie du véhicule, en retrait par rapport à une paroi latérale de cette carrosserie ; 20 le logement est pourvu de moyens de canalisation d'un volume résiduel de gasoil et/ou d'urée, s'écoulant hors du ou des réservoir(s) ; - les moyens de canalisation comprennent un renfoncement, ménagé en partie basse du logement, ainsi 25 qu'un tuyau d'évacuation communiquant avec ce renfoncement. L'invention a enfin pour objet un organe de distribution simultanée de gasoil et d'urée pour un ensemble comprenant un réservoir de gasoil et un réservoir d'urée, tel que ci-dessus, comprenant un corps, deux 30 embouts de distribution, solidaires de ce corps, ainsi que deux conduites propres à mettre en relation chaque embout avec une source respective de gasoil ou d'urée. L'invention va être décrite ci-après, en référence aux dessins annexés, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique, illustrant 5 les différentes relations entre un réservoir d'urée, un réservoir de gasoil et un moteur diesel équipant un véhicule de transport conforme à l'invention la figure 2A est une vue en perspective, illustrant de façon plus précise un réservoir d'urée 10 conforme à l'invention ; la figure 2B est une vue en coupe longitudinale, illustrant le remplissage de ce réservoir d'urée ; la figure 2C est une vue en coupe 15 longitudinale, illustrant le phénomène de gel de l'urée ; les figures 3A à 3C sont des vues en perspective, sous différents angles, illustrant un ensemble conforme à l'invention, comprenant un réservoir d'urée et un réservoir de gasoil ; - la figure 4A est une vue en perspective, illustrant les embouchures des deux réservoirs des figures 3A à 3C, montés sur un véhicule conforme à l'invention ; - la figure 4B est une vue de côté, illustrant ces mêmes embouchures ; et - la figure 5 est une vue en perspective, illustrant un organe de distribution de carburant conforme à l'invention. La figure 1 illustre les relations fluidiques existant entre différents organes, qui vont être décrits ci-après, 30 équipant un véhicule de transport qui est par exemple un autocar ou un autobus. On retrouve ainsi, sur cette figure 1, un moteur diesel 2, ainsi qu'un ensemble 4 comprenant un réservoir de gasoil 10 ainsi qu'un réservoir d'urée 20. 20 25 De façon classique, le moteur 2 et le réservoir de gasoil 10 communiquent par deux conduites 21 et 22 d'arrivée et de retour de gasoil. Par ailleurs, le réservoir d'urée est associé, de façon également connue en soi, à une pompe 22. A cet effet, deux lignes respectives d'arrivée et de retour 241 et 242 relient ce réservoir et cette pompe. Cette dernière est mise en communication, par une conduite 26, avec un doseur 28, qui est lui-même associé à un atomiseur non représenté, qui permet la pulvérisation d'urée dans les gaz d'échappement. A cet effet, la conduite d'échappement est affectée de la référence 3, alors que l'opération d'atomisation est matérialisée de façon schématique par les flèches f. Ainsi, en aval de cette opération, de type connu en soi, des gaz d'échappement à teneur réduite en polluants sont rejetés dans l'atmosphère, selon la flèche F. De plus, le moteur 2 et le réservoir d'urée 20 sont reliés par deux conduites 301 et 302, assurant la circulation d'eau chaude provenant du moteur. Cette eau chaude est propre à circuler dans un serpentin, non représenté, dont est pourvu le réservoir d'urée 20. Il est en outre prévu une électro-vanne 32 sur la conduite 301r assurant l'arrivée d'eau chaude depuis le moteur en direction du réservoir. Comme on le verra plus en détail dans ce qui suit, cette électro-vanne est propre à stopper l'arrivée de cette eau chaude lorsque la température de cette dernière atteint une valeur prédéterminée. Les figures 2A à 2C illustrent de façon plus précise le réservoir d'urée 20, mentionné ci-dessus. Il est par exemple réalisé en une matière plastique rotomoulée, telle que notamment le polyéthylène. Ce réservoir 20 comprend un corps principal 34, prévu en zone basse, à partir duquel s'étendent deux compartiments supérieurs 36 et 38, placés l'un à côté de l'autre. Ces deux compartiments 36 et 38 sont séparés, à leur extrémité inférieure, par une cloison de séparation 40. En d'autres termes, les faces en regard 361 et 381 de ces deux compartiments définissent un volume interstitiel V, dont la hauteur H est nettement supérieure à la largeur 1. Le compartiment 36, qui est destiné au remplissage de carburant, est pourvu d'une embouchure supérieure 362, associée à un bouchon 363 de façon classique. On retrouve également un clapet 364 dont la fonction est d'assurer que le réservoir ne soit pas en pression ni en dépression. Le second compartiment 38, destiné au piégeage d'air comme on le verra dans ce qui suit, est pourvu d'un clapet 382r qui est par exemple conforme à celui commercialisé par la société DELTA COMPONENT. Ce clapet est tel qu'il ne laisse sensiblement pas échapper l'air hors du réservoir, lors d'une montée brutale en pression à l'intérieur de celui-ci, intervenant notamment lors du remplissage du carburant. En revanche, lors de la mise progressive en pression ou en dépression de l'intérieur de ce réservoir, ce clapet est propre à autoriser l'échappement de l'air hors de ce réservoir. Enfin, le compartiment 38 est équipé d'une jauge de niveau 383, de type connu en soi. La fonction de cette jauge est de fournir une indication du niveau d'urée dans le réservoir, via l'indicateur de niveau au tableau de bord, ainsi que d'assurer le réchauffage via le serpentin. La mise en oeuvre du réservoir d'urée 20, décrit ci- dessus, va maintenant être explicitée dans ce qui suit. On rappellera tout d'abord que l'urée possède un point de congélation d'environ -11 C, de sorte qu'il existe un risque de gel inhérent à son emploi. Lors du remplissage, on introduit le pistolet correspondant dans l'embouchure 362, prévue en partie supérieure du compartiment 36, de sorte que le carburant s'écoule dans le corps principal 34 du réservoir 20. Du fait de la présence de la cloison de séparation 40, l'urée ne remonte sensiblement pas dans le deuxième compartiment 38. Dans ces conditions, comme illustré à la figure 2B, il se forme une poche d'air 42 au sein de ce compartiment 38, à la fin du remplissage de l'urée, qui forme un volume liquide 44. La présence de cet air induit ainsi une contre- pression qui stoppe la fourniture d'urée, par l'intermédiaire de l'organe de distribution de type pistolet. On notera en outre que, durant cette opération de remplissage, le clapet 382 n'a pas autorisé l'évacuation d'air, hors du volume du réservoir 20. Lors d'un froid sévère, entraînant un gel au moins partiel de l'urée stockée dans le réservoir 20, l'urée se solidifie et son volume 44' augmente progressivement, ce qui induit une montée en pression lente à l'intérieur du réservoir. Par conséquent, comme évoqué ci-dessus, le clapet 382 autorise l'échappement d'air, hors du réservoir, selon la flèche fi de la figure 2C, alors que le volume d'urée 44' occupe peu à peu le compartiment de piégeage d'air 38, selon la flèche f2. Dans ces conditions, l'urée est libre d'occuper au moins une partie du second compartiment 38, sans induire une déformation, voire une explosion du réservoir 20. On notera que le compartiment 38 est dimensionné, de manière à assurer le piégeage d'un volume d'air représentant environ 15% du volume total du réservoir 20, dans le cas d'urée entièrement liquide. Si l'on suppose que l'urée du réservoir 20 a subi au moins partiellement un phénomène de gel, il est possible de réchauffer cette urée par l'intermédiaire du moteur. Ainsi, en référence à la figure 1, il s'agit tout d'abord de démarrer ce moteur, de manière à en augmenter la température d'eau. Dans ces conditions, la circulation de cette eau par les conduites 301 et 302 permet une remontée en température de l'urée, afin qu'elle se trouve à nouveau entièrement sous forme liquide. Ceci autorise alors la mise en route du véhicule, accompagnée d'une dépollution des gaz d'échappement. On notera également que la présence de l'électro-vanne 32 est avantageuse. En effet, cette dernière est adaptée pour stopper l'arrivée d'eau chaude en direction du réservoir, si la température de celle--ci est par exemple supérieure à 65 C, ce qui évite toute dégradation de l'urée notamment en ammoniac. Les figures 3A à 3C illustrent, de façon plus précise, l'ensemble 4 comprenant le réservoir de gasoil 10 et le réservoir d'urée 20. Ce réservoir de gasoil, qui présente des dimensions nettement supérieures à celles du réservoir d'urée 20, possède un corps principal 12, dans lequel est ménagée une échancrure 14 permettant l'insertion du réservoir d'urée 20. Ce corps 12 est prolongé par un compartiment supérieur 16, possédant une embouchure 162 ainsi qu'un bouchon 163, prévus au voisinage de ceux 362 et 363 équipant le réservoir d'urée 20. Le réservoir de gasoil 10 repose sur un berceau 18 (figure 3C), permettant la fixation du réservoir sur un châssis de véhicule. Ce berceau 18 comprend plusieurs longerons 181 et plusieurs traverses 182, alors qu'il est prévu différentes pattes 19, destinées à être fixées sur le châssis, notamment par une opération de vissage. De plus, le réservoir d'urée 20 est pourvu de ses propres pattes de fixation 29, permettant de le solidariser sur le berceau 18 du réservoir de gasoil 10. Par conséquent, le réservoir d'urée 20 est monté de façon amovible sur le berceau 18, qui lui-même permet la fixation également de type amovible du réservoir de gasoil 10 sur le châssis du véhicule. Dans ces conditions, il est possible de désolidariser de façon aisée le réservoir d'urée 20 par rapport au réservoir de gasoil 10, sans cependant démonter celui-ci par rapport au châssis du véhicule. Ce démontage est illustré aux figures 3B et 3C, le déplacement du réservoir 20 étant matérialisé par la flèche f3. Un opérateur est alors à même de manipuler de façon séparée ce réservoir d'urée 20, ce qui est commode en termes de volume et de poids réduits. Enfin, cet opérateur replace le réservoir d'urée 20 au sein de l'échancrure 14, de sorte que l'ensemble 4, formé par les deux réservoirs 10 et 20, constitue à nouveau un bloc de forme massive, visible à la figure 3A. Les figures 4A et 4B illustrent l'ensemble 4, une fois monté sur le véhicule. On retrouve ainsi les bouchons 163 et 363, placés côte à côte, qui sont reçus dans un logement 50, formé en creux dans une paroi latérale 52 de la carrosserie du véhicule. Dans ces conditions, ces bouchons 163 et 363 ne font pas saillie au-delà de cette paroi 52, ce qui est avantageux en termes de sécurité à l'égard notamment des piétons et des cyclistes. En partie basse du logement 50, ce dernier est creusé d'un renfoncement 54, qui est associé à un tuyau 56 s'étendant au voisinage de la paroi 52, à l'intérieur de cette dernière. Par conséquent, ce tuyau 56 n'est sensiblement pas visible de l'extérieur. Lors du remplissage des réservoirs 10 et 20, du gasoil et/ou de l'urée est susceptible de s'écouler hors du volume intérieur de ce réservoir. Ce volume résiduel de carburant est alors canalisé par gravité vers le renfoncement 54, puis s'écoule dans le tuyau 56. Dans ces conditions, ce carburant résiduel ne s'écoule sensiblement pas sur la partie visible de la carrosserie, ce qui est avantageux en termes d'esthétique. La figure 5 représente un organe de distribution simultanée de carburant, désigné dans son ensemble par la référence 60, qui permet de remplir lors d'une même opération les deux réservoirs 10 et 20. A cet effet, cet organe 60 est pourvu d'un corps 62, qui supporte deux embouts de distribution 641 et 642. Par ailleurs, il est prévu deux tuyaux 661 et 662, dont chacun s'étend entre une source de carburant respective, de gasoil ou d'urée, ainsi qu'un embout correspondant 641 ou 642. On notera par ailleurs que l'entraxe séparant ces deux embouts 641 et 642 correspond à celui entre les deux embouchures 162 et 362. Par conséquent, grâce à l'utilisation de cet organe de distribution 60, le remplissage des deux réservoirs s'effectue moyennant une seule opération d'enfûtage. Ceci autorise un gain de temps substantiel, qui est avantageux en particulier à l'égard d'une automatisation de cette phase de remplissage de carburant. REVENDICATIONS 1. Réservoir d'urée (20) pour véhicule de transport, notamment autobus ou autocar, comprenant : - un corps principal (34), - un compartiment de remplissage (36) s'étendant vers le haut à partir de ce corps principal, ce compartiment de remplissage étant pourvu d'une embouchure (362) de remplissage, prévue dans sa partie supérieure, - un compartiment de piégeage d'air (38), s'étendant vers le haut à partir du corps (34), au voisinage du compartiment d.e remplissage (36), ce compartiment de remplissage (36) et ce compartiment de piégeage d'air (38) étant séparés, à leurs extrémités inférieures, par une cloison de séparation (40). 2. Réservoir d'urée selon la revendication 1, caractérisé en ce que des faces en regard (361r 381) de ce compartiment de remplissage (36) et de ce compartiment de piégeage d'air (38) définissent un volume interstitiel (V) dont la largeur (1) est très inférieure à la hauteur (H). 3. Réservoir d'urée selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le compartiment de piégeage d'air (38) est pourvu d'un clapet (382) propre à empêcher sensiblement toute évacuation d'air lors du remplissage du réservoir au moyen d'urée, tout en étant propre à autoriser l'évacuation de cet air lors de la dilatation de l'urée sous l'effet du gel. 4. Réservoir d'urée selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le volume du compartiment de piégeage d'air (38) est compris entre 10 et 20 % du volume global du réservoir (20), en particulier voisin de 15 5. Ensemble (4) comprenant un réservoir de gasoil (10) et un réservoir d'urée (20) conforme à l'une quelconque desrevendications précédentes, l'embouchure (162) du réservoir de gasoil (10) et l'embouchure (362) du réservoir d'urée (20) étant disposées côte à côte. 6. Ensemble selon la revendication 5, caractérisé en ce que le réservoir de gasoil (10) est pourvu d'un berceau (18) de fixation sur le châssis du véhicule, et le réservoir d'urée (20) est pourvu de moyens (29) de fixation amovible sur le berceau (18). 7. Ensemble selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens de fixation amovible comprennent des pattes (29), dont est pourvu le réservoir d'urée (20), qui sont propres à être solidarisées sur le berceau (18), en particulier par vissage. 8. Ensemble selon l'une des revendications 5 à 7, 15 caractérisé en ce que le corps (12) du réservoir de gasoil (10) est creusé d'une échancrure (14) d'insertion du réservoir d'urée (20). 9. Véhicule de transport, notamment autobus ou autocar, comprenant une caisse, un moteur diesel, ainsi 20 qu'un ensemble comprenant un réservoir de gasoil et un réservoir d'urée, conforme à l'une quelconque des revendications 5 à 8. 10. Véhicule de transport selon la revendication 9, caractérisé en ce que le réservoir d'urée (10) est mis en 25 relation d'échange thermique avec l'eau du moteur par au moins une ligne de liaison (301r 302). 11. Véhicule de transport selon la revendication 10, caractérisé en ce que la ligne de liaison (301r 302) est équipée d'une électro-vanne (32) propre à stopper 30 l'écoulement de l'eau lorsque la température de cette dernière dépasse une valeur prédéterminée, en particulier voisine de 65 C. 12. Véhicule de transport selon l'une des revendications 9 à 11, caractérisé en ce que lesembouchures (162, 362) des deux réservoirs (10, 20) sont disposées dans un logement (50) ménagé dans la carrosserie du véhicule, en retrait par rapport à une paroi latérale (52) de cette carrosserie. 13. Véhicule de transport selon la revendication 12, caractérisé en ce que le logement (50) est pourvu de moyens de canalisation d'un volume résiduel de gasoil et/ou d'urée, s'écoulant hors du ou des réservoir(s). 14. Véhicule de transport selon la revendication 13, caractérisé en ce que les moyens de canalisation comprennent un renfoncement (54), ménagé en partie basse du logement (50), ainsi qu'un tuyau d'évacuation (56) communiquant avec ce renfoncement. 15. Organe de distribution simultanée de gasoil et d'urée pour un ensemble comprenant un réservoir de gasoil et un réservoir d'urée, conforme à l'une quelconque des revendications 5 à 8, comprenant un corps (62), deux embouts de distribution (641r 642), solidaires de ce corps, ainsi que deux conduites (661r 662) propres à mettre en relation chaque embout avec une source respective de gasoil cu d'urée.