Brevet FR3045514A1 — publié le 20170623

RÉSERVOIR INTÉGRANT UNE RÉSERVE TAMPON POUR ÉVITER UN DÉBORDEMENT LORS D'UN REMPLISSAGE [0001] La présente invention porte sur un réservoir intégrant une réserve tampon pour éviter un débordement lors d'un remplissage. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse, mais non exclusive, dans le domaine des véhicules automobiles. [0002] Les véhicules automobiles comportent plusieurs types de réservoirs destinés à contenir un liquide utile au bon fonctionnement du véhicule. On peut citer par exemple le réservoir à carburant permettant de stocker le carburant avant d'être injecté dans le moteur, les réservoirs de consommables contenant de l'huile ou du lave-glace, mais également les réservoirs contenant un additif, tel que de l'urée, permettant le traitement des gaz d'échappement. [0003] De façon connue en soi, ces réservoirs sont remplis de manière à atteindre une limite haute. Le dépassement de cette limite haute peut entraîner un refoulement du liquide hors du réservoir, soit à l'extérieur du véhicule dans le cas des réservoirs à carburant, soit à l'intérieur du véhicule dans le cas des réservoirs d'urée accessibles depuis le coffre. Dans le cas de liquides nocifs ou dangereux, tels que du carburant ou de l'urée, le refoulement peut provoquer des dégâts matériels liés par exemple à la corrosion d'éléments du véhicule, ou des dégâts sanitaires, comme des irritations provoquées par la toxicité des liquides. [0004] Pour limiter le risque de refoulement lors du remplissage, il est nécessaire d'évacuer l'air présent dans le réservoir pour le remplacer par le liquide correspondant. A cet effet, il est connu d'utiliser un circuit de dégazage distinct du circuit de remplissage pour évacuer l'air sans gêner l'introduction du liquide dans le réservoir. Le circuit de dégazage comporte un tuyau couramment placé dans une partie supérieure du réservoir, et plus fréquemment sur une paroi supérieure du réservoir, pour permettre une évacuation aisée de l'air surplombant le liquide. [0005] Toutefois, ces systèmes de dégazage présentent l'inconvénient d'être envahis de liquide de remplissage lorsque la vanne de dégazage est bloquée ou lorsque le réservoir est trop rempli. Cala implique alors de modifier le tuyau de dégazage en y intégrant un réservoir d'air pour éviter le débordement du liquide lors du remplissage. Cet ajout de 3045514 2 réservoir complexifie la fabrication du tuyau et augmente son coût de fabrication. En outre, le phénomène de refoulement du liquide s'aggrave lorsque le contenu du réservoir subit une dilatation, en raison notamment d'une augmentation de la température. [0006] L'invention vise à remédier à ces inconvénients en proposant un ensemble pour 5 véhicule automobile comportant: - un réservoir, - un tuyau de remplissage par un liquide, le tuyau débouchant à l'intérieur du réservoir, - un tuyau de dégazage débouchant à l'intérieur du réservoir, et 10 - un volume de gestion de hauteur de remplissage pour limiter un volume de liquide de remplissage à l'intérieur du réservoir, caractérisé en ce que l'ensemble comporte en outre une réserve tampon située dans le volume de gestion de hauteur de remplissage, la réserve tampon étant en communication fluidique avec le tuyau de dégazage via un premier orifice et en 15 communication fluidique avec un volume interne du réservoir via un deuxième orifice calibré pour autoriser un passage de liquide à une vitesse inférieure à une vitesse de remplissage du réservoir. [0007] L'invention permet ainsi de s'affranchir des contraintes liées à la modification du tuyau de dégazage en proposant une réserve tampon intégrée à l'intérieur du réservoir qui 20 permet de générer un pic de pression qui va entraîner la coupure d'un pistolet de remplissage. L'invention présente ainsi l'avantage de ne pas nécessiter un montage supplémentaire en usine, ni de devoir réaliser un raccordement étanche. [0008] Selon une réalisation, le tuyau de dégazage est connecté au tuyau de remplissage. 25 [0009] Selon une réalisation, le deuxième orifice est réalisé dans une paroi inférieure de la réserve tampon. [0010] Selon une réalisation, le deuxième orifice est réalisé dans une paroi latérale de la réserve tampon. [0011] Selon une réalisation, la réserve tampon comporte un troisième orifice réalisé 30 dans la paroi inférieure et ayant un diamètre inférieur au diamètre du premier orifice et du deuxième orifice de la réserve tampon. 3045514 3 [0012] Selon une réalisation, la réserve tampon est constituée par une portion de boîtier s'insérant dans le volume de gestion de hauteur de remplissage. [0013] Selon une réalisation, la réserve tampon est délimitée par une plaque de fermeture fermant au moins partiellement le volume de gestion de hauteur de remplissage. 5 [0014] Selon une réalisation, la réserve tampon est équipée d'un moyen de fixation par encliquetage. [0015] Selon une réalisation, la réserve tampon comporte un organe de préhension pour son montage. [0016] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à 10 l'examen des figures qui l'accompagnent. Ces figures ne sont données qu'à titre illustratif mais nullement limitatif de l'invention. [0017] La figure 1 est une vue en perspective d'un réservoir de véhicule automobile sans la réserve tampon selon la présente invention; [0018] La figure 2 est une vue en perspective d'une réserve tampon selon la présente 15 invention; [0019] La figure 3 est une vue en coupe d'un réservoir de véhicule automobile intégrant la réserve tampon de la figure 2 selon la présente invention; [0020] La figure 4 est une vue en coupe d'une variante de réalisation de la réserve tampon selon la présente invention; 20 [0021] Les figures 5a à 5c sont des vues en coupe schématiques illustrant les étapes de remplissage d'un réservoir muni d'une réserve tampon selon la présente invention; [0022] Les figures 6, 7a, et 7b sont des vues illustrant des variantes de réalisation d'éléments permettant d'obtenir une réserve tampon selon la présente invention. [0023] Les éléments identiques, similaires, ou analogues conservent la même référence 25 d'une figure à l'autre. [0024] Les figures 3 et 4 représentent un ensemble 10 pour véhicule automobile comportant un réservoir 12 contenant par exemple un additif destiné au traitement des gaz d 'échappement. Cet additif peut être un précurseur d'ammoniac, comme de l'urée en 3045514 4 phase aqueuse. On vient injecter l'urée dans la ligne d'échappement afin que l'urée se décompose thermiquement en ammoniac, qui vient ensuite réduire les NOx contenus dans les gaz d'échappement dans un catalyseur disposé en aval du point d'injection de l'urée sur la ligne d'échappement. 5 [0025] En variante, le réservoir 12 peut contenir d'autres types d'additif, pour le traitement des gaz d'échappement ou pour d'autres fonctions, ou encore il peut contenir du carburant. [0026] Le réservoir 12 comporte notamment une paroi supérieure 13, une paroi inférieure 14 et une paroi latérale 15. Le sens relatif des termes de type "haut" ou "bas" est 10 entendu par rapport à l'orientation d'un réservoir 12 assemblé et monté dans le véhicule comme visible par exemple sur les figures 3 ou 4. Le réservoir 12 pourra être obtenu par exemple par l'assemblage d'une partie inférieure 121 et d'une partie supérieure 122. L'assemblage pourra être effectué par collage, rivetage, ou soudage le long d'une lèvre 123 périphérique ceinturant la paroi latérale 15. 15 [0027] Le réservoir 12 est en communication fluidique avec un tuyau de remplissage 18 débouchant à l'intérieur du réservoir 12 au travers de la paroi latérale 15 via une ouverture traversante 19. Par ailleurs, un tuyau de dégazage 20 est connecté à une dérivation du tuyau de remplissage 18 et débouche à l'intérieur du réservoir 12 au travers de la paroi latérale 15 via une ouverture traversante 23. Le tuyau de dégazage 20 permet ainsi 20 l'évacuation de l'air contenu dans le réservoir 12 lors du remplissage. [0028] Comme illustré sur la figure 1, une cloison 24 faisant saillie de la paroi supérieure 13 vers l'intérieur du réservoir 12 permet, en association avec la paroi latérale 15, de définir un volume 16 de gestion de hauteur de remplissage de manière à limiter un volume de liquide de remplissage à l'intérieur du réservoir 12. A cet effet, la cloison 24 s'étend au- 25 delà de l'ouverture 19. Du fait de la création de ce volume 16, le liquide ne dépasse pas la partie inférieure de la cloison 24 ou le cas échéant la partie supérieure d'encoches prévues pour adapter la hauteur de liquide (cf. référence 37 sur la figure 1), mais pourra remplir le volume de gestion de hauteur de remplissage 16 jusqu'à l'ouverture 23. [0029] Conformément à l'invention, une réserve tampon 25 formée par exemple par un 30 boîtier représenté sur la figure 2, est située dans le volume 16 de manière à empêcher le refoulement du liquide de remplissage hors du réservoir 12. En l'occurrence, la réserve tampon 25 est maintenue coincée entre la cloison 24 et la paroi latérale 15. 3045514 5 [0030] Comme cela est représenté sur la figure 3, la réserve tampon 25 est munie d'un orifice 27 en communication fluidique avec le tuyau de dégazage 20 et d'un deuxième orifice 28 en communication avec le volume interne du réservoir 12 correspondant au volume susceptible d'être rempli de liquide à l'exception du volume 16. 5 [0031] L'orifice 28 est calibré pour autoriser un passage de liquide à l'intérieur de la réserve tampon 25 à une vitesse inférieure à la vitesse de remplissage du réservoir 12. Par exemple, pour un remplissage du réservoir 12 via le tuyau 18 de l'ordre de 40 L/min, le remplissage de la réserve tampon 25 via l'orifice 28 sera compris entre 10 L/min et 20 L/min. De préférence, la réserve tampon 25 présente un volume interne compris entre 0,2 10 Litre et 0,4 Litre. [0032] Dans le mode de réalisation de la figure 3, l'orifice 28 est réalisé dans une paroi inférieure 21 de la réserve tampon 25. Toutefois, en variante, l'orifice 28 pourra être réalisé dans une paroi latérale 22 de la réserve tampon 25, comme cela est représenté sur la figure 4. La réserve tampon 25 comporte alors un troisième orifice 32 réalisé dans la 15 paroi inférieure 21. L'orifice 32 a en l'occurrence un diamètre inférieur au diamètre de l'orifice 28 et de l'orifice 27. L'orifice 32 permet à la réserve tampon 25 et au réservoir 12 de se vider au même rythme lors de l'utilisation du véhicule. [0033] On décrit ci-après en référence avec les figures 5a à 5c, une phase de remplissage du réservoir 12 muni de la réserve tampon 25. Plus précisément, comme cela 20 est illustré par la figure 5a, pendant le remplissage du réservoir 12, le débit du liquide provenant du tuyau 18 peut atteindre 40 L/min. L'air contenu à l'intérieur du réservoir 12 s'échappe alors à la même vitesse à travers le tuyau de dégazage 20. [0034] Comme cela est illustré par la figure 5b, le réservoir 12 se remplit jusqu'à l'orifice 28 de la réserve tampon 25, puis la réserve tampon 25 se remplit à son tour. La colonne 25 de liquide monte parallèlement dans le tuyau de remplissage 18 et déclenche l'arrêt du pistolet de remplissage 36 du fait de la génération d'un pic de pression. On note que la perte de charge provoquée par le temps de remplissage de la réserve tampon 25 a permis d'empêcher le liquide d'atteindre l'extrémité haute du tuyau de dégazage 20. [0035] Comme cela est illustré par la figure 5c, après l'arrêt du pistolet 36, les niveaux de 30 liquide s'équilibrent dans les tuyaux 18 et 20 à une hauteur inférieure au haut des tuyaux 18 et 20. Il n'y a donc pas de débordement en fin du remplissage. 3045514 6 [0036] En variante, comme cela est représenté par la figure 7a, la réserve tampon 25 est délimitée par une plaque de fermeture 31 fermant au moins partiellement le volume 16. La plaque 31 est munie de l'orifice 28. Afin d'assurer son guidage à l'intérieur du réservoir 12, la plaque 31 comporte de préférence une pluralité de pattes allongées 34. Un moyen de 5 fixation par encliquetage 33 permet de fixer la plaque 31 au réservoir 12. Ce moyen de fixation 33 est constitué par exemple par une forme de crochet issu d'une extrémité libre d'une des pattes 34 destiné à coopérer par déformation élastique avec un rebord de l'ouverture 23 débouchant vers le tuyau 20, comme cela est représenté sur la figure 6. [0037] Dans une autre variante de réalisation représentée sur la figure 7b, la réserve 10 tampon 25 est constituée par une portion de boîtier 30 s'insérant dans le volume 16. La portion de boîtier 30 pourra être munie d'un moyen de fixation par encliquetage 33 constitué par exemple par une patte muni d'un crochet destiné à coopérer par déformation élastique avec un rebord de l'ouverture 23, comme cela est représenté sur la figure 6. [0038] En outre, afin de faciliter leur montage à l'intérieur du réservoir 12, la plaque 31 15 ou la portion de boîtier 30 comporte chacun un organe de préhension 29 que l'utilisateur peut saisir aisément lors de la mise en place de l'élément 30, 31 dans le volume 16. REVENDICATIONS1. Ensemble (10) pour véhicule automobile comportant: - un réservoir (12), - un tuyau de remplissage (18) par un liquide, ledit tuyau (18) débouchant à l'intérieur dudit réservoir (12), - un tuyau de dégazage (20) débouchant à l'intérieur dudit réservoir (12), et - un volume de gestion de hauteur de remplissage (16) pour limiter un volume de liquide de remplissage à l'intérieur dudit réservoir (12), caractérisé en ce que ledit ensemble (10) comporte en outre une réserve tampon (25) située dans ledit volume de gestion de hauteur de remplissage (16), ladite réserve tampon (25) étant en communication fluidique avec ledit tuyau de dégazage (20) via un premier orifice (27) et en communication fluidique avec un volume interne dudit réservoir (12) via un deuxième orifice (28) calibré pour autoriser un passage de liquide à une vitesse inférieure à une vitesse de remplissage dudit réservoir (12). 2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit tuyau de dégazage (20) est connecté audit tuyau de remplissage (18). 3. Ensemble selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit deuxième orifice (28) est réalisé dans une paroi inférieure (21) de ladite réserve tampon (25). 4. Ensemble selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit deuxième orifice (28) est réalisé dans une paroi latérale (22) de ladite réserve tampon (25). 5. Ensemble selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite réserve tampon (25) comporte un troisième orifice (32) réalisé dans ladite paroi inférieure (21) et ayant un diamètre inférieur au diamètre dudit premier orifice (27) et dudit deuxième orifice (28) de ladite réserve tampon (25). 6. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ladite réserve tampon (25) est constituée par une portion de boîtier (30) s'insérant dans ledit volume de gestion de hauteur de remplissage (16). 3045514 8 7. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ladite réserve tampon (25) est délimitée par une plaque de fermeture (31) fermant au moins partiellement ledit volume de gestion de hauteur de remplissage (16). 8. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que 5 ladite réserve tampon (25) est équipée d'un moyen de fixation (33) par encliquetage. 9. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ladite réserve tampon (25) comporte un organe de préhension (29) pour son montage.