Brevet FR3051150A1 — publié le 20171117

Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à un dispositif de réci- pients pour un véhicule automobile comportant un premier récipient pour le carburant et un second récipient pour un agent auxiliaire li- guide, le second récipient étant intégré dans le premier récipient. Etat de la technique Pour réduire la teneur en oxydes d'azote des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne (moteur thermique) on utilise des catalyseurs SCR, c'est-à-dire des catalyseurs à réduction catalytique sélective. Le catalyseur SCR réduit les oxydes d'azote conte- nus dans les gaz d'échappement avec un agent réducteur pour donner de l'azote élémentaire et de l'eau. L'agent réducteur utilise de l'ammoniac (NH3). En général, on utilise une solution aqueuse d'urée pour obtenir l'ammoniac ; cette solution est injectée dans la conduite des gaz d'échappement en amont du catalyseur SCR. La solution aqueuse d'urée, c'est-à-dire la solution d'agent réducteur, est fournie à partir d'un réservoir que l'on remplit en atelier, par exemple à l'occasion d'une intervention de révision. En général, le volume du réservoir est de 15 à 30 litres. En principe, on peut également diminuer le volume du réservoir contenant la solution d'agent réducteur, en particulier si le conducteur peut lui-même remplir le réservoir en dehors d'une révision du véhicule. Aux basses températures, la solution d'agent réducteur gèle. Le point de congélation de la solution utilisée généralement (par exemple la solution AdBlue® est voisin de -11°C. C'est pourquoi, en gé- néral, on a une ou plusieurs installations de chauffage équipant le réservoir d'agent réducteur pour dégeler la solution aux basses températures extérieures et permettent au système de dosage de fournir la solution d'agent réducteur. Il est déjà connu de combiner le réservoir du carburant au réservoir de la solution réductrice. Par exemple, le document DE 10 2009 000 094 A 1 décrit un réservoir recevant une solution aqueuse, ce réservoir étant réalisé comme un réservoir unique intégré dans un composant spécifique du véhicule, notamment le réservoir à carburant du véhicule. Le document DE 10 2009 009 676 A 1 décrit 3051150 2 également la combinaison d'un réservoir d'agent réducteur et d'un réservoir à carburant. La proximité du réservoir d'agent réducteur et du réservoir à carburant retarde le gel de l'agent réducteur dans son réservoir même aux basses températures. 5 Exposé et avantages de l'invention La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et a pour objet un dispositif de récipients pour un véhicule automobile comportant un premier récipient pour le carburant et un second récipient pour un agent auxiliaire liquide, le second récipient 10 étant intégré dans le premier récipient, dispositif caractérisé en ce que le second récipient comporte une installation de prélèvement avec au moins une pompe pour l'agent auxiliaire, cette installation étant située du côté du fond. En d'autres termes, l'invention a pour objet un dispositif 15 de récipients pour un véhicule automobile ; ce dispositif se compose d'un premier récipient recevant le carburant (généralement appelé réservoir à carburant) et un second récipient pour l'agent auxiliaire liquide. Le second récipient est intégré dans le premier. Le second récipient peut, par exemple, être installé à l'intérieur du premier réci- 20 pient. Le second récipient peut également être directement juxtaposé au premier récipient ou être formé dans ou sur celui-ci, au moins partiellement à l'extérieur du premier récipient. L'intégration du second récipient dans le premier récipient signifie que le second récipient peut également être, par exemple, à côté du premier récipient, les deux réci- 25 pients étant combinés géométriquement. Selon l'invention, au niveau de son fond, le second récipient comporte, l'installation de prélèvement ayant au moins une pompe pour l'agent auxiliaire. L'agent auxiliaire liquide est, notamment la solution d'agent réducteur alimentant un catalyseur SCR du véhi- 30 cule. Le second récipient peut également servir à recevoir d'autres agents auxiliaires, par exemple, l'eau de lavage alimentant les essuie-glaces. Comme la solution d'agent auxiliaire gèle aux basses températures extérieures, dans le cas d'une solution d'agent réducteur (par exemple la solution AdBlue®) à -11°C, le volume de l'agent auxiliaire se 35 dilate d'environ 10% à son changement de phase. Cela peut se traduire 3051150 3 par des dommages occasionnés par la poussée de la glace qui se répercute notamment sur les composants situés, côté dessus, du récipient d'agent réducteur car la dilatation se fait notamment dans cette direction. La disposition selon l'invention a ainsi l'avantage qu'en combinant 5 / intégrant dans le réservoir à carburant les composants du récipient auxiliaire, sensibles à la poussée de la glace, à proximité du carburant chaud, se trouve à proximité du fond du réservoir à carburant et ainsi à proximité de l'installation de prélèvement côté fond du récipient auxiliaire. De plus, l'installation de prélèvement se place côté fond indépen- 10 damment de la forme du réservoir. Ainsi, l'installation de prélèvement installée côté fond selon l'invention et qui, en principe, est sensible à la poussée de la glace est protégée car la proximité du carburant chaud rend improbable le gel du liquide. Dans un développement préférentiel du dispositif de réci- 15 pient selon l'invention, un module de transfert prélève l'agent auxiliaire du liquide du second récipient, ce module ayant au moins une pompe et de préférence ce module est intégré côté fond dans le second récipient. L'intégration du second récipient dans le premier récipient offre, notamment l'avantage que le module de transfert, par exemple installé sur 20 une plaque, peut être intégré dans le premier récipient en ce que la plaque forme le fond du second récipient. Le module de transfert comporte à côté de la pompe, une conduite de prélèvement et de préférence un capteur de niveau de remplissage et/ou un capteur de pression. Il est également prévu de préférence, un filtre côté aspiration et/ou côté 25 refoulement (côté pression) de la pompe. Une ou plusieurs installations de chauffage peuvent être prévues pour dégeler, le cas échéant, la solution d'agent auxiliaire. Le premier récipient et le second récipient ont chacun une installation de remplissage (conduite de remplissage) pour intro- 30 duire le carburant ou l'agent auxiliaire liquide, par exemple, la solution d'agent réducteur dans le récipient correspondant. Selon un développement particulièrement préférentiel du dispositif de réception de l'invention, l'installation de remplissage du premier récipient et l'installation de remplissage du second récipient 35 sont voisines l'une de l'autre. Selon une forme de réalisation préféren- 3051150 4 tielle, une conduite de retour du carburant débouche dans l'installation de remplissage du premier récipient, cette conduite servant notamment au carburant chaud. Cette solution a l'avantage particulier que l'introduction du carburant chaud réchauffe également l'installation de 5 remplissage voisine du second récipient (récipient d'agent auxiliaire). Cela permet, le cas échéant, d'accélérer le dégel de l'agent auxiliaire liquide dans la conduite de remplissage et dans le second récipient, soulageant le cas échéant, les installations de chauffage électriques équipant le récipient d'agent auxiliaire. 10 L'installation de remplissage du premier récipient et l'installation de remplissage du second récipient sont avantageusement prévues sur le côté supérieur des récipients. Cette réalisation est particulièrement avantageuse car les installations de remplissage sont ainsi bien accessibles, ce qui permet de les remplir sans difficulté avec le car- 15 burant ou l'agent auxiliaire liquide. Selon un autre développement préférentiel, le premier récipient et le second récipients ont au moins une cloison commune. Cette réalisation convient tout particulièrement pour des montages dans lesquels le second récipient est intégré dans le premier récipient, 20 ce qui représente une économie de matière pour la fabrication des réci- pients et réduisant le poids. Selon d'autres développements, le premier récipient et le second récipient ont chacun une paroi complète, c'est-à-dire leur propre paroi, ce qui présente des avantages de montage. Le réservoir de carburant (premier récipient) et le réservoir d'agent auxi- 25 liaire (second récipient) peuvent être fabriqués séparément ; le réservoir à carburant comporte un évidement latéral pour insérer géométriquement (insérer par la forme) le réservoir d'agent auxiliaire. Dessins La présente invention sera décrite ci-après, de manière 30 plus détaillée à l'aide de deux modes de réalisation d'un dispositif de récipients, représenté dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est le schéma d'un récipient à carburant intégrant un récipient d'agent auxiliaire selon un premier mode de réalisation de l'invention, 3051150 5 - la figure 2 est le schéma d'un récipient à carburant intégrant un récipient d'agent auxiliaire selon un autre mode de réalisation, et - la figure 3 est une vue de dessus d'un récipient de carburant intégrant un récipient d'agent auxiliaire selon l'invention dans la 5 région de l'installation d'alimentation en carburant et en agent auxiliaire. Description de modes de réalisation La figure 1 montre schématiquement un dispositif de ré- cipients selon l'invention pour un véhicule automobile comportant un 10 récipient 10 pour un agent auxiliaire liquide, notamment pour une so- lution d'agent réducteur d'un système de catalyseur SCR installé dans le récipient (réservoir) 20 recevant le carburant du véhicule. Le récipient d'agent auxiliaire 10 est installé dans le réservoir à carburant 20. Au sens de la présente description, le récipient 10 pour l'agent auxiliaire 15 est le second récipient, le récipient 20 pour le carburant étant le pre- mier récipient. Le prélèvement du carburant dans le récipient 20 se fait par une conduite de prélèvement 23 équipée d'une pompe 24. Le prélèvement de carburant se fait par le côté supérieur. Selon l'invention, le fond du récipient d'agent auxiliaire 10 est équipé d'une installation de 20 prélèvement de l'agent auxiliaire dont l'élément principal est une pompe (pompe de transfert) 11. La pompe de transfert 11 fournit l'agent auxiliaire par une conduite d'alimentation 12 du récipient 10 à un module de dosage 13. Le module de dosage 13 pulvérise, par exemple, la solution d'agent réducteur pour un catalyseur SCR, à la demande, dans la 25 conduite des gaz d'échappement non représentée du moteur à combus- tion interne du véhicule. La solution de l'agent auxiliaire est filtrée à son prélèvement dans le récipient 10. Pour cela, il est prévu un filtre 14 côté aspiration et/ou un filtre 15 côté pression. Il est également prévu une installation de chauffage 16 pour, le cas échéant, dégeler l'agent réduc- 30 teur. Le filtre 14, le moyen de chauffage 16 et la pompe de transfert 11 sont regroupés sous la forme d'une unité fonctionnelle, c'est-à-dire d'un mobile de transfert ; ces éléments sont installés sur une plaque 17. Le module de transfert peut comporter en outre un capteur de niveau de remplissage 19 ainsi que, le cas échéant, un appareil de commande 31. 35 Un capteur de pression 18 peut équiper la conduite d'alimentation 12. 3051150 6 Dans cette réalisation, la plaque 17 portant les composants du module de transfert est intégrée dans le fond du récipient d'agent auxiliaire 10 en ce que la plaque 17 est fixée par des moyens de liaison par la matière 32, en particulier par des soudures à la paroi inférieure du dispo- s sitif de récipients. La réalisation de l'installation de prélèvement de l'agent auxiliaire sous la forme d'un module de transfert installé sur le fond fait que les composants sensibles (par exemple les branchements, les vannes) de ce système se trouvent sur le côté inférieur du récipient 10. 10 Comme l'agent auxiliaire risque de geler, la dilatation du volume dans le récipient d'agent auxiliaire 10 à des températures basses peut provoquer une poussée de glace. Cette poussée de glace agit principalement sur la zone supérieure du récipient 10 de sorte que les composants de la zone inférieure du module de transfert, c'est-à-dire de l'installation de 15 prélèvement, sont protégés contre la poussée de la glace. Dans la réalisation présentée à la figure 1, le récipient d'agent auxiliaire 10 est intégré à l'intérieur du récipient 20 du carburant ; les récipients ont une cloison commune 41. Les composants de l'installation de prélèvement regroupés comme modules de transfert sur 20 la plage 17 se trouvent ainsi, par une mise en forme appropriée, dans la région inférieure du récipient 20. Le remplissage du récipient 10 avec l'agent auxiliaire li- quide se fait par le haut avec une installation de remplissage 33. Cette installation de remplissage 33 se présente sous la forme d'une conduite 25 de remplissage qui passe à l'intérieur ou à travers une déformation laté- rale du récipient 20. Le remplissage du récipient 20 avec du carburant se fait par l'installation de remplissage 21 qui se trouve à proximité immédiate de l'installation de remplissage 33 du récipient d'agent auxiliaire 10. Une conduite de retour 22 débouche dans l'installation de 30 remplissage 21 pour le carburant, notamment pour le carburant ré- chauffé provenant du système d'injection de carburant. Ce voisinage a l'avantage particulier que l'installation d'alimentation 33 et le récipient d'agent auxiliaire 10 se réchauffent, ce qui, le cas échéant, accélère et facilite le dégel de l'agent auxiliaire contenu dans le récipient 10. 3051150 7 Les composants du module de transfert et la disposition des récipients tels que présentés ci-dessus ne constituent qu'un exemple. Les différents composants du module de transfert, c'est-à-dire de l'installation de prélèvement et du dispositif de récipients peuvent 5 être réalisés différemment et être combinés d'une autre manière. Il im- porte pour l'invention que les composants de l'installation de prélèvement du récipient d'agent auxiliaire soient situés sur le fond. La figure 2 montre un autre exemple d'un dispositif de récipients selon l'invention comportant un premier récipient 120 pour le 10 carburant du véhicule et un second récipient 110 pour un agent auxi- liaire liquide ; dans cette réalisation, le récipient 110 recevant l'agent auxiliaire est placé à côté du récipient 120 recevant le carburant, par une mise en forme ou par une déformation appropriée du récipient de carburant 120. Comme dans le mode de réalisation décrit à l'aide de la 15 figure 1, le récipient 120 de carburant comporte une conduite de rem- plissage 121 pour le carburant, dans laquelle débouche la conduite de retour 122 du carburant réchauffé provenant du système d'injection de carburant. Le prélèvement du carburant dans le récipient 120 se fait par la conduite de prélèvements 123 équipée d'une pompe 124. La con- 20 duite de remplissage 133 du récipient d'agent auxiliaire 110 se trouve également du côté du dessus, au voisinage immédiat de la conduite de remplissage 121 du récipient de carburant 120. Une plaque 117 portant les composants servant au prélèvement de l'agent auxiliaire dans le récipient 110 se trouvent dans la région du fond du récipient d'agent 25 auxiliaire 110 ; ces composants se composent notamment d'une pompe de transfert 111, d'un filtre 114 et d'une installation de chauffage 116. L'installation de prélèvement (module de transfert) peut avoir, comme dans la représentation de la figure 1, d'autres composants qui n'ont pas été représentés pour simplifier le dessin. La pompe de transfert 111 pré- 30 lève l'agent auxiliaire, par exemple, la solution d'agent réducteur pour le système SCR, dans le récipient 110 pour transférer ce liquide par une conduite d'alimentation 112 à un module de dosage 113 permettant de doser l'agent auxiliaire pour son application respective. Contrairement au mode de réalisation décrit à l'aide de la figure 1, le mode de réalisa- 35 tion de la figure 2, a des cloisons séparées 144, 143 pour le premier ré- 3051150 8 cipient 120 et le second récipient 110. Le second récipient 110 peut, au montage, être dans une certaine manière engagé dans le premier récipient. La plaque 117 portant les éléments de l'installation de prélèvement de l'agent auxiliaire constitue le fond du récipient 110. Le 5 récipient 110 est fixé au récipient de carburant 120 également par l'intermédiaire de la plaque 117 à la zone 142 de dépassement de la plaque 117, par exemple, par soudage. La figure 3 est une vue de dessus de la région des con- duites de remplissage 133 et 121 de la réalisation du dispositif de réci- 10 pients de la figure 2. Le côté supérieur du récipient 120 traversé par la conduite de remplissage 121 du récipient de carburant 120 apparaît dans cette figure. La région latérale du récipient 120 comporte un évidement en forme de goulotte dans laquelle est glissée la conduite de remplissage 133 du récipient d'agent auxiliaire 110. 15 3051150 9 NOMENCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX 10 Récipient recevant un agent auxiliaire liquide 11 Pompe / pompe de transfert 5 12 Conduite d'alimentation 13 Module de dosage 14 Filtre côté aspiration 15 Filtre côté refoulement / filtre côté pression 16 Installation de chauffage 10 17 Plaque de support 18 Capteur de pression 19 Capteur de niveau de remplissage 20 Récipient recevant le carburant / réservoir à carburant 21 Installation de remplissage 15 23 Conduite de prélèvement 24 Pompe 31 Appareil de commande 32 Liaison par la matière 33 Installation de remplissage 20 41 Cloison 110 Récipient pour l'agent auxiliaire liquide 111 Pompe de transfert 114 Filtre 116 Installation de chauffage 25 117 Plaque 120 Récipient pour le carburant 121 Conduite de remplissage 122 Conduite de retour 123 Conduite de prélèvement 30 124 Pompe 133 Conduite de remplissage du récipient d'agent auxiliaire 142 Zone en saillie 143-144 Cloisons 35 REVENDICATIONS1°) Dispositif de récipients pour un véhicule automobile comportant un premier récipient (20, 120) pour le carburant et un second récipient (10, 110) pour un agent auxiliaire liquide, le second récipient (10, 110) étant intégré dans le premier récipient (20, 120), dispositif caractérisé en ce que le second récipient (10, 110) comporte une installation de prélèvement avec au moins une pompe (11, 111) pour l'agent auxiliaire, cette installation étant située du côté du fond. 2°) Dispositif de récipients selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'agent auxiliaire liquide est une solution d'agent réducteur pour un catalyseur SCR de véhicule automobile. 3°) Dispositif de récipients selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que l'installation de prélèvement du second réservoir (10, 110) est un mo- dule de transfert qui est, de préférence, intégré côté fond, dans le se- cond récipient (10, 110). 4°) Dispositif de récipients selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le premier récipient (20, 120) et le second récipient (10, 110) comportent chacun une installation de remplissage (21, 33, 121, 133), l'installation de remplissage (21, 121) du premier récipient (20, 120) et l'installation de remplissage (33, 133) du second récipient (10, 110) étant voisines. 5°) Dispositif de récipients selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'installation de remplissage (21, 121) du premier récipient (20, 120) comporte une conduite de retour (22, 122) de carburant, notamment de carburant réchauffé. 3051150 11 6°) Dispositif de récipients selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que l'installation d'alimentation (21, 121) du premier récipient (20, 120) et l'installation de remplissage (33, 133) du second récipient (10, 110) sont 5 prévues respectivement sur le côté supérieur des récipients. 7°) Dispositif de récipients selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le premier récipient (10) et le second récipient (20) ont au moins une 10 cloison commune (41).