Brevet FR3047045A1 — publié le 20170728

VANNE D'AMORCAGE POUR CIRCUIT DE CARBURANT DE MOTEUR THERMIQUE [0001] La présente invention porte sur une vanne d'amorçage pour circuit de carburant de moteur thermique. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse dans le domaine des motorisations diesel pour véhicule automobile. [0002] On connaît des circuits d'alimentation en carburant du moteur thermique qui permettent d'optimiser la consommation en carburant. De tels circuits comportent à cet effet une pompe basse pression apte à assurer, via un réseau basse pression, le transfert du carburant puisé dans le réservoir vers une pompe haute pression. Cette dernière permet d'alimenter en carburant une rampe d'injection, laquelle conduit le carburant provenant de la pompe haute pression vers des injecteurs commandés électriquement. [0003] Une méthode d'amorçage classique des canalisations de carburant sous caisse de série consiste à activer la pompe basse pression pour alimenter le circuit en carburant et évacuer l'air. Toutefois, cette méthode n'est pas compatible avec certaines implantations de filtre à gazole sous caisse. En outre, elle peut causer un dysfonctionnement des injecteurs et des pompes en raison de la présence d'air dans les canalisations. [0004] En effet, lorsque la pompe basse pression tourne (sans rotation moteur), le carburant déplace l'air qui se comprime en se déplaçant vers la pompe haute pression. Une fois la pression d'ouverture du clapet haute pression atteinte, le processus se prolonge jusqu'à remplir toute la rampe d'injection tout en poussant l'air vers les injecteurs. On aboutit alors à une situation dans laquelle une quantité d'air importante est présente au nez de chaque injecteur et dans la rampe d'injection, ce qui produit un démarrage inefficace. [0005] L'invention vise à remédier efficacement à cet inconvénient en proposant une vanne d'amorçage pour circuit d'alimentation en carburant de moteur thermique, caractérisée en ce qu'elle comporte: - une première interface de raccordement destinée à être raccordée à une canalisation reliée à une sortie d'une pompe basse pression prélevant du carburant contenu dans un réservoir correspondant, 3047045 2 - une deuxième interface de raccordement destinée à être raccordée à une canalisation de retour débouchant dans le réservoir, - une troisième interface de raccordement destinée à être raccordée à une canalisation reliée à une entrée d'une pompe haute pression, 5 - une quatrième interface de raccordement destinée à être raccordée à une canalisation reliée à une sortie de la pompe haute pression, caractérisée en ce que la vanne comporte une partie fixe et une partie mobile, la partie mobile étant apte à être déplacée entre - une première position dans laquelle la vanne établit une communication entre la première 10 et la deuxième interface de raccordement, et - une deuxième position dans laquelle la vanne établit une communication entre les première et troisième interfaces de raccordement et entre les deuxième et quatrième interfaces de raccordement. [0006] L'invention permet ainsi un amorçage rapide des canalisations du circuit 15 d'alimentation en carburant en supprimant les moyens d'aspiration d'air déjà existant. En outre, l'invention est facile et rapide à mettre en place et ne nécessite pas l'utilisation d'un connecteur dédié sous capot. [0007] Selon une réalisation, les première et deuxième interfaces de raccordement comportent chacune un dispositif de raccordement rapide. 20 [0008] Selon une réalisation, les troisième et quatrième interfaces de raccordement comportent chacune un dispositif de raccordement de type pion sapin. [0009] Selon une réalisation, la vanne comporte au moins un joint d'étanchéité pour assurer une étanchéité entre la partie mobile et la partie fixe. [0010] Selon une réalisation, la partie mobile est configurée pour passer d'une position à 25 l'autre suivant une rotation de quart de tour. [0011] Selon une réalisation, la partie mobile comporte une empreinte apte à coopérer avec un outil externe pour permettre le passage d'une position à l'autre. [0012] Selon une réalisation, la vanne est démontable. [0013] L'invention a également pour objet un circuit d'alimentation en carburant de 30 moteur thermique comportant la vanne d'amorçage telle que précédemment définie. 3047045 3 [0014] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Ces figures ne sont données qu'à titre illustratif mais nullement limitatif de l'invention. [0015] La figure 1 montre un circuit d'alimentation en carburant d'un moteur thermique 5 équipé de la vanne d'amorçage selon la présente invention; [0016] La figure 2a est une représentation schématique de la vanne d'amorçage selon la présente invention illustrant une première position permettant d'évacuer l'air dans les canalisations du circuit de carburant; [0017] La figure 2b est une représentation schématique de la vanne d'amorçage selon la 10 présente invention permettant de rétablir le circuit de carburant suite à l'évacuation de l'air dans les canalisations du circuit de carburant. [0018] Les éléments identiques, similaires, ou analogues conservent la même référence d'une figure à l'autre. [0019] La figure 1 montre un circuit 1 d'alimentation en carburant d'un moteur 2 15 thermique par exemple de type diesel à injection directe de véhicule automobile. Ce circuit 1 d'alimentation comporte une pompe basse pression 3, dite pompe de gavage, qui envoie le carburant puisé dans un réservoir 5 vers une pompe haute pression 6. [0020] La pompe 6 comporte une première sortie 8 communiquant avec des injecteurs 9 du moteur 2 et une seconde sortie 10 à laquelle est raccordée une conduite de retour 11 20 permettant le retour au réservoir 5 de la partie du carburant ayant servi à refroidir et lubrifier la pompe 6. [0021] La pompe de gavage 3 pourra être installée à l'intérieur du réservoir 5, auquel cas la pompe 3 sera de préférence située dans un bol 13 du réservoir 5 comme cela est représenté. Alternativement, la pompe de gavage 3 pourra être installée à l'extérieur du 25 réservoir 5 sur la conduite reliant le réservoir 5 à la pompe haute pression 6. [0022] Le cas échéant, un échangeur de chaleur 14 pourra être monté sur la conduite de retour 11 pour permettre au carburant de céder des calories à un fluide pouvant être utilisé pour le chauffage de l'habitacle du véhicule. [0023] Le circuit 1 d'alimentation comporte en outre une vanne 27 d'amorçage 30 démontable comportant une première interface 21 raccordée à une canalisation 31 reliée à 3047045 4 une sortie de la pompe basse pression 3 prélevant du carburant contenu dans le réservoir 5. Une deuxième interface 22 est raccordée à une canalisation 32 de retour débouchant dans le réservoir 5. Une troisième interface 23 de raccordement est raccordée à une canalisation 33 reliée à une entrée de la pompe haute pression 6. Une quatrième interface 5 24 est raccordée à une canalisation 34 reliée à une sortie de la pompe haute pression 6. Les première et deuxième interfaces 21, 22 sont positionnées d'un même côté d'un corps creux 28 de la vanne 27 tandis que les troisième et quatrième interfaces 23, 24 sont positionnées ensemble du côté opposé. [0024] En l'occurrence, chaque interface 21, 22, 23, 24 comporte un embout saillant 10 muni d'une ouverture traversante débouchant d'un côté vers l'extérieur de la vanne 27 et de l'autre vers l'intérieur du corps 28 creux de la vanne 27, ainsi qu'un dispositif de raccordement associé 35, 36. [0025] Dans l'exemple de réalisation, le dispositif de raccordement 35 des première et deuxième interfaces 21, 22 est un dispositif de raccordement rapide, par exemple de type 15 mâle, destiné à coopérer avec un dispositif de raccordement femelle de forme complémentaire associé à la canalisation correspondante 31, 32. En variante, la configuration mâle/femelle des connecteurs pourra bien entendu être inversée. Les dispositifs de raccordement rapide sont du même type que ceux utilisés classiquement dans le circuit de carburant appelés connecteur de type QC ou "Quick Connect" en 20 anglais. [0026] Le dispositif de raccordement 36 des troisième et quatrième interfaces 23, 24 est constitué par des dentures réalisées sur la face externe de l'embout pour former des pions sapins. De tels dispositifs de raccordement permettent d'assurer un montage et un démontage rapide de la vanne 27 lors d'une opération de maintenance du véhicule. 25 [0027] La vanne 27 comporte une partie fixe 25 constitué par le corps 28 et une partie mobile 26. La partie 26 est mobile entre une première position représentée à la figure 2a et une deuxième position représentée à la figure 2b. La vanne 27 comporte par ailleurs au moins un joint d'étanchéité 40 pour assurer une étanchéité entre la partie fixe 25 et la partie mobile 26 dans les différentes positions. 30 [0028] Plus précisément, le fonctionnement de la vanne 27 pour réaliser l'amorçage du circuit 1 de carburant est le suivant. La partie mobile 26 de la vanne 27 est tout d'abord mise dans la première position de manière à établir une communication entre la première 3047045 5 interface 21 et la deuxième interface 22 de raccordement tout en isolant ces interfaces 21, 22 par rapport à la troisième interface 23 et à la quatrième interface 24. Cette position est utilisée pour évacuer, suivant la flèche A, l'air dans le circuit de carburant lors de l'activation de la pompe basse pression 3 afin de le remplacer par du carburant. Le retour 5 du carburant dans le réservoir 5 est réalisé via la canalisation 32, dite de retour, débouchant dans le réservoir 5. [0029] Une fois l'air évacué, la vanne 27 passe dans la deuxième position dans laquelle la vanne 27 établit une communication entre les première et troisième interfaces 21, 23 de raccordement et entre les deuxième et quatrième interfaces 22, 24 de raccordement. Le 10 carburant peut alors circuler de la pompe basse pression 3 vers la pompe haute pression 6 via les canalisations 31, 33 suivant la flèche B. Le retour au réservoir 5 du carburant utilisé pour refroidir la pompe haute pression 6 est effectué via les canalisations 32, 34 suivant la flèche C. [0030] Le passage de la première position à la deuxième position est autorisé par une 15 confirmation visuelle, par exemple en observant une circulation de carburant à l'intérieur des canalisations 31, 32 réalisées dans un matériau transparent. En effet, cela atteste que l'air présent dans la canalisation 31 provenant du réservoir 5 a été évacué et remplacé par du carburant. [0031] La vanne 27 est de préférence une vanne de type "quart de tour" de telle façon 20 que le passage de la première à la deuxième position est effectué par rotation d'un quart de tour. La rotation pourra indifféremment être réalisée dans le sens des aiguilles d'une montre ou dans le sens inverse. A cet effet, la partie mobile 26 comporte une empreinte 38 apte à coopérer avec un outil externe manipulé par un opérateur. [0032] Lors d'une opération de maintenance, la partie mobile 26 est positionné dans la 25 première position pour purge des canalisations 31, 32. Les canalisations 31, 32 défectueuses sont débranchées et remplacées par de nouvelles canalisations, lesquelles sont reconnectées aux interfaces correspondantes. L'amorçage du circuit 1 de carburant est alors effectué comme cela a été précédemment décrit. [0033] La vanne 27 selon l'invention est destinée à être positionnée dans une zone 30 facilement accessible en sous-capot véhicule. Elle permet ainsi un amorçage rapide des canalisations 31, 32, 33, 34 du circuit 1 d'alimentation en carburant en supprimant les 3047045 6 moyens d'aspiration d'air existants. En outre, l'invention est facile et rapide à mettre en place et ne nécessite pas l'utilisation de connecteur dédié sous capot. [0034] L'invention pourra également être mise en oeuvre pour l'amorçage de circuits de carburant utilisés dans des applications autres que celle des moteurs thermiques de 5 véhicules automobiles, comme par exemple avec les moteurs thermiques utilisés pour d'autres moyens de locomotion ou des générateurs de puissance. REVENDICATIONS1. Vanne (27) d'amorçage pour circuit (1) d'alimentation en carburant de moteur (2) thermique, caractérisée en ce qu'elle comporte: - une première interface (21) de raccordement destinée à être raccordée à une canalisation (31) reliée à une sortie d'une pompe basse pression (3) prélevant du carburant contenu dans un réservoir (5) correspondant, - une deuxième interface (22) de raccordement destinée à être raccordée à une canalisation (32) de retour débouchant dans ledit réservoir (5), - une troisième interface (23) de raccordement destinée à être raccordée à une canalisation (33) reliée à une entrée d'une pompe haute pression (6), - une quatrième interface (24) de raccordement destinée à être raccordée à une canalisation (34) reliée à une sortie de ladite pompe haute pression (6), caractérisée en ce que ladite vanne (27) comporte une partie fixe (25) et une partie mobile (26), ladite partie mobile (26) étant apte à être déplacée entre - une première position dans laquelle ladite vanne (27) établit une communication entre ladite première et ladite deuxième interface (21, 22) de raccordement, et - une deuxième position dans laquelle ladite vanne (27) établit une communication entre lesdites première et troisième interfaces (21, 23) de raccordement et entre lesdites deuxième et quatrième interfaces (22, 24) de raccordement. 2. Vanne selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdites première et deuxième interfaces (21, 22) de raccordement comportent chacune un dispositif de raccordement rapide (35). 3. Vanne selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que lesdites troisième et quatrième interfaces (23, 24) de raccordement comportent chacune un dispositif de raccordement de type pion sapin (36). 4. Vanne selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un joint d'étanchéité (40) pour assurer une étanchéité entre ladite partie mobile (26) et ladite partie fixe (25). 3047045 8 5. Vanne selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que ladite partie mobile (26) est configurée pour passer d'une position à l'autre suivant une rotation de quart de tour. 6. Vanne selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que 5 ladite partie mobile (26) comporte une empreinte (38) apte à coopérer avec un outil externe pour permettre le passage d'une position à l'autre. 7. Vanne selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que ladite vanne (27) est démontable. 8. Circuit d'alimentation en carburant de moteur thermique comportant une vanne (27) 10 d'amorçage telle que définie selon l'une quelconque des revendications précédentes.