Brevet FR2998335A1 — publié le 20140523

DISPOSITIF ANTIBRUIT DESTINE A UN ELEMENT D'ASPIRATION D'UN CIRCUIT DE CARBURANT DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION La présente invention se rapporte au domaine des circuits de carburant de véhicules et, plus précisément, à un dispositif antibruit destiné à un élément d'aspiration d'un circuit de carburant ainsi qu'à un procédé pour atténuer les nuisances sonores d'un élément d'aspiration. ÉTAT DE LA TECHNIQUE Dans l'optique de réduire la consommation et l'émission de CO2, les circuits modernes de distribution de carburant des véhicules automobiles intègrent de nouvelles technologies. L'une d'entre-elles, plus communément connue sous la dénomination anglaise « Stop and Start » permet à partir d'un système d'arrêt et de redémarrage automatique d'un moteur automobile, la coupure du moteur lorsque le véhicule est à l'arrêt. Un tel système nécessite un fonctionnement spécifique pour l'alimentation en carburant : - une pompe de gavage qui est immergée dans un réservoir à carburant et qui est apte à alimenter en débit le circuit de carburant jusqu'au filtre à gasoil ; - un élément d'aspiration tel qu'une pompe haute-pression qui est placée directement sur le bloc moteur et qui est apte à aspirer le carburant stocké dans un filtre à gasoil ainsi que de l'injecter dans le moteur. Le trop plein de carburant étant retourné dans le réservoir à carburant du véhicule. La pompe haute-pression injecte le carburant en fonction du régime moteur, ainsi que du besoin en charge de ce moteur. Cette pompe haute-pression crée des pulsations hydrauliques liées aux harmoniques de rotation du moteur. Ainsi que l'illustre la figure 1, lors de la réunion de conditions particulières, des pulsations de pression apparaissent dans le tuyau d'alimentation de la pompe haute-pression. Ces conditions particulières correspondent par exemple à des températures extérieures basses, un faible remplissage du réservoir de carburant qui engendre une alimentation de la pompe de gavage rendue plus difficile du fait de la déportation du carburant au sein du réservoir du réservoir lors de mouvements brusques du véhicule. La pression du carburant en amont de la pompe haute-pression étant très élevée, les pulsations créent de fortes vibrations jusqu'au filtre à gasoil. Dès lors on comprend bien que de telles pulsations sont alors à l'origine d'inconvénients majeurs pour les passagers d'un véhicule du fait des nuisances sonores qu'ils engendrent. En effet des vibrations se répandent dans tout le véhicule jusqu'à être entendues et ressenties par ces passagers lorsque le véhicule roule avec un régime moteur plus ou moins faible. Cette nuisance résultant de ce bruit et ces vibrations, s'apparente à un bruit d'avion à hélices qui se traduit par un son spectre basse-fréquence riche en certaines harmoniques moteur, par exemple l'harmonique H4 de rotation du moteur. La présente invention vise à résoudre les problèmes résultant des inconvénients de l'état de l'art. DIVULGATION DE L'INVENTION L'invention vise à résoudre le problème lié à réduction des nuisances sonores résultant d'un circuit de carburant de véhicule. Avantageusement, le dispositif antibruit peut-être mis en oeuvre au sein de circuit de carburant existant à moindre coût. A cet effet, l'invention concerne un dispositif antibruit destiné à un élément d'aspiration d'un circuit de carburant, notamment d'un véhicule, comprenant un élément dont les extrémités sont fixées sur une conduite d'alimentation dudit élément d'aspiration, l'élément étant fixé en dérivation par rapport à la conduite d'alimentation. Dans d'autres modes de réalisation : - une extrémité de cet élément est fixée sensiblement à proximité d'une extrémité d'admission dudit élément d'aspiration, en amont de l'élément d'aspiration; - l'élément correspond à une conduite ayant une forme courbée de sorte à former avec la conduite d'alimentation une boucle acoustique; - l'élément et la partie de la conduite d'alimentation ont des longueurs comprise entre 100 et 400 mm ; - l'élément est réalisé en un matériau souple tel que le caoutchouc, et - l'élément d'aspiration est une pompe haute-pression. L'invention concerne également un véhicule comportant un tel dispositif antibruit destiné à un élément d'aspiration d'un circuit de carburant.30 L'invention se rapporte aussi à un procédé pour atténuer les nuisances sonores d'un élément d'aspiration d'un circuit de carburant, notamment d'un véhicule, comprenant une étape consistant à utiliser un élément dont les extrémités sont fixées sur une conduite d'alimentation dudit élément d'aspiration. Dans un mode de réalisation, le procédé comprend une étape de dérivation d'une conduite d'admission en amont d'une pompe haute pression d'un moteur de véhicule automobile pour former une boucle antibruit avec la conduite d'admission. Avantageusement ce procédé est utilisé pour atténuer ou supprimer les bruits de type avion à hélice. DESCRIPTION DES FIGURES D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la description d'un mode de réalisation préféré qui va suivre, en référence aux figures ci-dessous, réalisé à titre d'exemple indicatif et non limitatif : - la figure 1 représente le principe lié aux pulsations de pression dans une partie d'un circuit de carburant ; - la figure 2 décrit le un circuit de carburant comportant un dispositif antibruit selon un mode de réalisation de l'invention ; - la figure 3 représente un dispositif antibruit selon un mode de réalisation de l'invention ;30 - la figure 4 représente le cheminement des ondes pulsatoires résultant du parcours suivit par le carburant dans le dispositif antibruit selon un mode de réalisation de l'invention ; - la figure 5A représente un graphe illustrant une analyse fréquentielle en fonction du temps des pulsations de pression mesurées dans la conduite d'alimentation, lorsque le circuit de carburant est dépourvu de dispositif antibruit, et - la figure 5B représente un graphe illustrant une analyse fréquentielle en fonction du temps des pulsations de pression mesurées dans la conduite d'alimentation, lorsque le circuit de carburant comporte un dispositif antibruit selon un mode de réalisation de l'invention. MODES DE REALISATION DE L'INVENTION A la figure 2, dans un mode de réalisation un circuit de carburant 3 d'un 20 véhicule comporte : - réservoir de carburant 6 ; - une pompe de gavage 7 ; - un module de filtrage de carburant 4, tel qu'un filtre à gasoil ; - un élément d'aspiration 5 tel qu'une pompe haute-pression ; 25 - un refroidisseur de gasoil 8 ; - un dispositif antibruit comportant notamment un élément 1 et une partie 15 d'une conduite d'alimentation 2 ; - une partie 9 du circuit de carburant d'alimentation haute-pression reliant la pompe de gavage 7 avec le module de filtrage de 30 carburant 4, et - une partie 10 du circuit de carburant de refoulement basse-pression reliant l'élément d'aspiration 5 avec le réservoir de carburant 6. Ainsi que nous l'avons vu précédemment, la pompe de gavage 7 est immergée dans le réservoir à carburant du véhicule et alimente en débit la partie 9 du circuit du carburant jusqu'au module de filtrage de carburant 4, ici un filtre à gasoil. L'élément d'aspiration 5 est quant à lui agencé directement sur le moteur et réalise alors l'aspiration du carburant stocké dans le module de filtrage de carburant 4 grâce à la conduite d'alimentation 2 qui relie cet élément d'aspiration 5 et le module de filtrage de carburant 4. Par la suite, le carburant est alors injecté dans le moteur. Le trop plein de carburant retourne dans le réservoir de carburant 6 du véhicule, à partir de la partie 10. Les parties 9 et 10 se rapportent par exemple à des conduites d'alimentation tubulaires. A la figure 3, est représenté le dispositif antibruit comportant notamment l'élément 1. Cet élément 1 correspond par exemple à une conduite ayant une forme sensiblement courbée. Cet élément 1 peut être réalisé en un matériau rigide comme par exemple en polyamide appartenant à la classe PA 12-P. Précisons que le polyamide est un polymère contenant des fonctions amides résultant d'une réaction de polycondensation entre les fonctions acide carboxylique et amine. Le polyamide PA 12-P utilisé dans ce mode de réalisation de l'invention à sensiblement les mêmes propriétés et caractéristiques que celui commercialisé par la société GRILAMID EMS sous la référence commerciale GRILAMID L25W20X/EMSTM. Ces caractéristiques et propriétés sont par exemple : d'être semi-rigide, très visqueux, plastifié et stabilisé chaleur et UV (acronyme de ultra-violet) et d'avoir une excellente tenue aux chocs et à basses températures. Lorsque l'élément 1 est en matériau rigide, le phénomène de bruit est réduit de façon importante. Dans un autre mode de réalisation, cet élément 1 peut être en matériau souple tel qu'un matériau flexible de fluorure à faible perméation. Ce matériau à sensiblement les mêmes propriétés et caractéristiques que celui commercialisé sous la référence commerciale VERITAS DAI-EL Fluoro TPVTM. Ces caractéristiques et propriétés sont par exemple d'être un matériau en fluorine ayant une faible perméation, et une forte résistance thermique. Et d'avoir également, la résistance chimique des fluoropolymères ainsi que la flexibilité des fluoroélastomères. Ce matériau se rapporte par exemple à du caoutchouc. Lorsque l'élément 1 est une conduite tubulaire en matériau souple, on obtient un amortissement supplémentaire des vibrations se propageant de façon solidienne le long de ladite conduite ce qui permet de réduire fortement le phénomène de bruit jusqu'à un niveau peu perceptible Cet élément 1 a une longueur suffisante, de l'ordre de 100 mm ou plus. Cet élément 1 est une conduite tubulaire. Son diamètre intérieur peut être identique à celui de la conduite 2, par exemple 8 mm. Cet élément 1 est fixé sur la conduite d'alimentation 2 en dérivation par rapport à cette conduite d'alimentation 2. Plus particulièrement, ce sont les extrémités 11,17 de cet élément 1 qui sont fixées sur cette conduite d'alimentation 2 de l'élément d'aspiration 5. Cette fixation est réalisée à partir d'un raccord à trois voies, en forme de T, qui permet de réunir trois conduites à : - une extrémité 11 de l'élément 1 : les parties 14 et 15 de la conduite d'alimentation 2 avec l'élément 1 ; - l'autre extrémité 17 de l'élément 1 : les parties 16 et 15 de la conduite d'alimentation 2 avec l'élément 1. Ces raccords peuvent avoir des caractéristiques techniques et des propriétés qui varient en fonction du matériau avec lequel est fabriqué l'élément 1. Les raccords pourront, par exemple, comporter : - deux voies avec embout cannelé, sans collier, pour la fixation de tuyaux plastiques rigides thermo-rétractables, - une voie avec embout olive et collier métallique, pour la fixation du tuyau souple caoutchouc. L'extrémité 11 de cet élément 1 est fixée sensiblement à proximité d'une extrémité d'admission 13 de l'élément d'aspiration 5. La longueur de la partie 14 de la conduite d'alimentation 2, c'est-à-dire la distance entre l'extrémité 11 de l'élément 1 et l'extrémité d'admission 13 de l'élément d'aspiration 5 peut être, par exemple, de 60mm ou 80mm. La partie 15 de la conduite d'alimentation 2 et l'élément 1 doivent avoir des longueurs suffisantes : de l'ordre de 100 à 400 mm chacune. . A titre d'exemple, non limitatif, deux configurations possibles du dispositif antibruit sont décrits ci-après : - une configuration dite de parcours court dans laquelle : les parties 14, 15, 16 de la conduite d'alimentation 2 ont une longueur respective de 75, 360 et 305 mm et l'élément 1 une longueur de 135 25 mm ; - une configuration dite de parcours long dans laquelle : les parties 14, 15, 16 de la conduite d'alimentation 2 ont une longueur respective de 70, 400 et 305 mm et l'élément 1 une longueur de 200 mm. Dans ces configurations le parcours court est légèrement plus performant 30 lorsque l'élément 1 est en matériau rigide. Ces parcours court et long fonctionnent de manière optimale avec l'élément 1 en matériau souple comme par exemple le caoutchouc. Dans ce dispositif antibruit, l'élément 1 correspond à une conduite ayant 5 une forme courbée de sorte à former avec la conduite d'alimentation 2 une boucle acoustique ou un court-circuit. En effet, un tel agencement consiste à dédoubler localement la conduite d'alimentation 2 de l'élément d'aspiration 5, ici la pompe haute-pression, de façon à créer un court-circuit ou boucle acoustique. Ainsi, le dispositif antibruit repose dans un 10 mode de réalisation sur une conduite de dérivation disposée en amont d'une pompe haute pression disposée à proximité du moteur. La boucle acoustique créée par la combinaison de la conduite d'alimentation 2 et l'élément 1 permet de réduire les pulsations 15 hydrauliques liées aux harmoniques de rotation du moteur au niveau d'un fonctionnement normal du véhicule. Ainsi que, l'illustre la figure 4, cette réduction des pulsations hydrauliques est réalisée grâce à la multiplication des cheminements possibles pour les ondes pulsatoires. Ainsi à l'onde directe parvenant au module de filtrage de carburant 4, ici 20 le filtre à gasoil, par le chemin direct, courbe 19, vont s'additionner les ondes ayant fait le parcours en passant par la boucle une fois, courbe 21 ou plusieurs fois, courbe 22, donc avec des phases différentes ce qui va réduire le niveau de l'onde directe. 25 L'onde directe va également rencontrer des ondes qui repartent dans le sens inverse, après une, courbe 20 ou plusieurs boucles, ce qui permet d'atténuer fortement le niveau de l'onde directe. Dans la mesure, où cette boucle acoustique est réalisée par l'ajout d'un 30 élément 1, tel qu'une conduite tubulaire en matériau souple, on obtient un amortissement des vibrations se propageant de façon solidienne le long de cet élément 1. La boucle acoustique permet ainsi un traitement à la fois vibratoire et hydraulique des pulsations. Les figures 5A et 5B se rapportent à une analyse fréquentielle, en fonction du temps, des pulsations de pression dans la conduite d'alimentation 2 de l'élément d'aspiration 5, ici la pompe haute-pression, ceci lorsque le circuit de carburant est dépourvu de dispositif antibruit, figure 5A, et comporte le dispositif antibruit, figure 5B. A la figure 5A, cette analyse fréquentielle montre une raie de résonance de la pulsation vers une fréquence de 450 Hz. Cette raie à 450 Hz n'est pas une harmonique du moteur, elle s'apparente à un hululement et est modulée par la pression statique. Ce hululement correspond à une nuisance sonore qui s'apparente à un bruit d'avion à hélices. Plus la pression statique est élevée, plus la fréquence du hululement est élevée. A la figure 5B, cette raie n'est plus présente ce qui signifie que le bruit est atténuée de manière efficace par le dispositif antibruit. Ainsi, le dispositif antibruit est efficace dès le démarrage du véhicule et dans des conditions extrêmes d'utilisation de ce véhicule. Ces conditions correspondent par exemple au démarrage du véhicule à froid, par exemple à -18°C, avec un réservoir de carburant presque vide et une conduite ayant pour effet d'engendrer un mouvement important du carburant dans le réservoir comme par exemple lors de prise rapide d'un rond-point. L'invention porte aussi sur un procédé pour atténuer les nuisances sonores d'un élément d'aspiration 5 d'un circuit de carburant, notamment d'un véhicule, en ce qu'il comprend une étape consistant à utiliser un élément 1 dont les extrémités sont fixées sur une conduite d'alimentation 2 dudit élément d'aspiration 5. Ce procédé comporte une étape de dérivation d'une conduite d'admission 2 en amont d'une pompe haute pression d'un moteur de véhicule automobile pour former une boucle antibruit avec la conduite d'admission 2. Un tel procédé est utilisé pour atténuer ou supprimer les bruits de type avion à hélice. 10 15 20 25 30 REVENDICATIONS1. Dispositif antibruit destiné à un élément d'aspiration (5) d'un circuit de carburant, notamment d'un véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend un élément (1) dont les extrémités sont fixées sur une conduite d'alimentation (2) dudit élément d'aspiration (5), l'élément (1) étant fixé en dérivation par rapport à la conduite d'alimentation (2). 2. Dispositif antibruit selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'une extrémité de cet élément (1) est fixée sensiblement à proximité d'une extrémité d'admission (13) dudit élément d'aspiration (5), en amont de l'élément d'aspiration (5). 3. Dispositif antibruit selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément (1) correspond à une conduite ayant une forme courbée de sorte à former avec la conduite d'alimentation (2) une boucle acoustique. 4. Dispositif antibruit selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément (1) et la partie (15) de la conduite d'alimentation (2) ont des longueurs comprise entre 100 et 400 MM. 5. Dispositif antibruit selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément (1) est réalisé en un matériau souple tel que le caoutchouc. 6. Dispositif antibruit selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément d'aspiration (5) est une 30 pompe haute-pression. 7. Véhicule caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif antibruit destiné à un élément d'aspiration (5) d'un circuit de carburant, selon l'une des revendications 1 à 6. 8. Procédé pour atténuer les nuisances sonores d'un élément d'aspiration (5) d'un circuit de carburant, notamment d'un véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend une étape consistant à utiliser un élément (1) dont les extrémités sont fixées sur une conduite d'alimentation (2) dudit élément d'aspiration (5). 9. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de dérivation d'une conduite d'admission (2) en amont d'une pompe haute pression d'un moteur de véhicule automobile pour former une boucle antibruit avec la conduite d'admission (2). 10. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il est utilisé pour atténuer ou supprimer les bruits de type avion à 20 hélice. 25 30