Brevet FR3051020A1 — publié le 20171110

SYSTEME DE CONTROLE DES EMISSIONS D'UN VEHICULE AUTOMOBILE La présente invention concerne une électrovanne d'un système de contrôle des émissions par évaporation de carburant ainsi qu'un moteur équipé d'une telle électrovanne et un véhicule automobile équipé d'un tel moteur. Un système 10 de contrôle des émissions par évaporation telle que représenté en figure 1 comprend un réservoir 12 de récupération et de piégeage temporaire du carburant gazeux provenant du réservoir 14 de stockage du carburant. Ce réservoir 12 de récupération est relié au système 16 d'admission de carburant du moteur par l'intermédiaire d'une électrovanne 18 dont le degré d'ouverture détermine la quantité de vapeurs de carburant qui est réinjecté dans le moteur. L'électrovanne est pilotée à ouverture et fermeture par un calculateur 20 du véhicule qui détermine les conditions optimales permettant la réinjection des vapeurs de carburant. Dans la technique actuelle, les électrovannes 18 de purge comprennent une conduite de sortie 22 reliée à l'admission du carburant qui comporte une portion à section réduite 24 reliée en amont et en aval à des portions sensiblement tronconiques 26, 28 à section s'évasant vers l'amont et vers l'aval, respectivement (figure 2). Cette portion 24 à section réduite ou col comprend généralement une face annulaire interne qui est courbe selon l'axe d'écoulement du fluide au travers de ladite portion 24. Comme représenté sur la figure 2 et bien connu de l'état de la technique, l'électrovanne 18 comprend également un clapet mobile 30 actionné à déplacement par une bobinot 32 et un siège 34 d'obturation de la circulation de fluide dans l'électrovanne. Ce type de configuration de la conduite de sortie 22 ne permet pas d'obtenir un bon compromis entre la perte de charge et le débit. En effet, la variation des dimensions de la conduite telle que la section de la portion à section réduite ou les dimensions des portions tronconiques ne 3051020 2 permet pas d'obtenir de bons résultats puisqu'une augmentation de la section du col induit non seulement une augmentation du débit mais également une augmentation de la perte de charge alors qu'il conviendrait de maximiser le débit tout en minimisant la perte de charge associée.. 5 L'invention propose d'apporter une solution efficace, simple et économique aux problèmes précités. A cette fin, elle propose une électrovanne comportant un conduit en sortie relié à un circuit d'admission de carburant dans le moteur, caractérisé en ce que le conduit de sortie de l'électrovanne comprend une 10 portion à section réduite présentant une forme sensiblement cylindrique. Selon l'invention, le remplacement du col de la technique antérieure par une zone à section réduite présentant une forme cylindrique permet de réduire significativement la perte de charge dans le conduit tout en en ayant un impact limité sur la diminution du débit. 15 Selon une autre caractéristique de l'invention, ladite portion à section réduite s'étend axialement sur une distance comprise entre environ 0,2 et 2 millimètres et de préférence sur une distance axiale comprise entre 0,5 et 1 millimètre. Selon l'invention, ladite portion à section réduite présente un 20 diamètre compris entre environ 2 et 7 millimètres. Selon une autre caractéristique de l'invention, la portion de conduite à section réduite est raccordée en amont et en aval à deux portions tronconiques à section augmentant dans des sens opposés à la portion à section réduite. 25 L'invention concerne également un système de contrôle d'émissions par évaporation dans un véhicule automobile, comprenant un réservoir de stockage de carburant relié à un réservoir de rétention des particules gazeuse de carburant, ce réservoir de rétention étant relié en sortie à une électrovanne comportant un conduit en sortie relié à un circuit 30 d'admission de carburant dans le moteur, caractérisé en ce que le conduit 3051020 3 de sortie de l'électrovanne comprend une portion à section réduite présentant une forme sensiblement cylindrique. L'invention concerne également un moteur de véhicule automobile, comprenant un système de contrôle des émissions gazeuses 5 de carburant tel que décrit ci-dessus. L'invention concerne encore un véhicule automobile comprenant un moteur comme ci-dessus. L'invention sera mieux comprise et d'autres détails, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la 10 description suivante faite à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1, décrite précédemment, est vue schématique d'un système de contrôle des émissions polluantes par évaporation ; - la figure 2 est une vue schématique d'une électrovanne de purge d'un 15 réservoir de rétention des particules gazeuse de carburant ; - la figure 3 est une vue schématique d'un conduit de sortie dans une électrovanne de purge selon un mode de réalisation de l'invention ; - la figure 4 est un graphe représentant l'évolution du débit en fonction de la perte de charge en sortie de l'électrovanne de la figure 2 (courbe 20 A) et dans le conduit de la figure 3 (courbe B) ; - la figure 5 est un graphe représentant les variations de débit et de perte de charge en fonction de la longueur de la portion cylindrique à section réduite du conduit de l'électrovanne selon l'invention, - la figure 6 est une vue schématique d'un conduit de sortie dans une 25 électrovanne de purge selon un mode de réalisation de l'invention. On se réfère maintenant à la figure 3 et la figure 6 qui représente une conduite 36 de sortie d'une électrovanne de purge selon l'invention. L'électrovanne 18b peut être, à l'exception de la conduite de sortie 36, en 30 tout point identique à l'électrovanne 18a représentée en figure 2. Elle peut 3051020 4 être montée dans le circuit de la figure 1 au même endroit que l'électrovanne 18a. Selon l'invention, la conduite 36 de sortie comprend une portion 38 de conduite à section réduite présentant une forme sensiblement 5 cylindrique. Cette portion 38 est reliée en amont à une portion amont tronconique 40 à section augmentant vers l'amont et en aval à une portion tronconique 42, 42' à section augmentant vers l'aval. Selon un mode de réalisation, visible sur la figure 6, les portions tronconiques 40, 42' sont asymétriques l'une des l'autre par rapport à un 10 plan sensiblement perpendiculaire à la portion cylindrique 38.. Selon un mode de réalisation, visible sur la figure 3, les portions tronconiques 40, 42 sont symétriques l'une des l'autre par rapport à un plan sensiblement perpendiculaire à la portion cylindrique 38. Par ailleurs, l'extrémité amont de la portion tronconique amont 15 40 peut être reliée à une autre portion cylindrique 44 de jonction avec la face aval du siège du clapet. De même, l'extrémité aval de la portion tronconique aval 42, 42' est reliée à une conduite cylindrique aval 46. L'invention propose ainsi de remplacer la portion de conduite à section réduite de la technique antérieure par la portion à section réduite 20 des figures 3 et 6 de manière à minimiser la perte de charge tout en limitant la dégradation du débit. La figure 4 est un graphe représentant l'évolution du débit (par exemple en Kg/h) en fonction de la perte de charge (par exemple en mbar) ou différence de pression entre l'amont et l'aval de l'électrovanne. La 25 courbe référencée A est relative la portion 22 de conduite de sortie telle que représentée en figure 2 et la figure B est relative à la portion 38 de conduite représentée en figures 3 et 6. En première observation, on constate que la courbe B présente une pente plus importante de sorte que le seuil de débit maximum est 30 atteint plus rapidement que pour la courbe A. Ainsi, on peut aisément voir sur le graphe de la figure 4 que pour un seuil ou plateau de débit 3051020 5 sensiblement identique, l'utilisation d'une portion à section réduite cylindrique présentant une forme cylindrique permet de conserver un débit seuil sensiblement identique tout en réduisant la perte de charge puisque le début du plateau est décalé sur la courbe B par rapport à la courbe A sur 5 l'axe des abscisses. En seconde observation, on constate que si les valeurs de débit seuil pour les courbes A et B sont similaires, elles ne sont toutefois pas identiques. A cela, il convient de noter qu'il peut être nécessaire d'augmenter le diamètre de la conduite à section réduite 38 par rapport au 10 diamètre du col de la technique antérieur afin de compenser la légère baisse de débit résultant de la forme cylindrique. Le graphe de la figure 5 représente l'évolution du taux d'évolution du débit (histogramme de gauche) et du taux de perte de charge (histogramme de droite) en fonction de la longueur de la portion à 15 section réduite 38 de forme cylindrique. La référence est prise à 0 où l'on observe qu'il n'y a, bien évidemment, ni gain ni perte. Comme cela est visible sur ce graphe, l'augmentation de la longueur de la portion 38 à section réduite s'accompagne d'une baisse du taux de débit, ce qui signifie que plus on augmente la longueur de la portion 38 à section réduite plus le 20 débit diminue en comparaison d'une portion à section réduite sans portion cylindrique, c'est-à-dire ponctuelle ou quasi ponctuelle. Cela corrobore bien la constatation effectuée sur la figure 4, pour une longueur donnée de la portion 38 à section réduite, où l'on observe une baisse du débit entre les courbes A et B. L'augmentation de la longueur de la portion à section 25 réduite s'accompagne d'une diminution rapide du taux de perte de charge jusqu'à 1 mm, le taux de perte de charge raugmente ensuite très légèrement mais le taux de débit à 2 mm est inférieur à celui obtenu avec 1 mm, ce qui indique que la valeur optimale de longueur de la portion à section réduite est de 1 mm, la diminution de la perte de charge étant la 30 plus importante pour une diminution du débit relativement qui est contenue. 3051020 6 Selon un mode de réalisation de l'invention, la conduite a une dimension axiale comprise entre 0,2 et 2 millimètres. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, la conduite a une dimension axiale comprise entre 0,5 et 1 millimètre. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, 5 la conduite a une dimension axiale égale à 1 mm. Ladite portion à section réduite a de préférence un diamètre compris entre environ 2 et 7 millimètres. REVENDICATIONS1. Electrovanne (18b) de purge dont un conduit (36) de sortie est relié à un circuit d'admission (16) de carburant dans un moteur du véhicule, caractérisé en ce que le conduit de sortie (36) de l'électrovanne comprend une portion à section réduite (38) présentant une forme sensiblement cylindrique. 2. Electrovanne (18b) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite portion (38) à section réduite s'étend axialement sur une distance comprise entre environ 0,2 et 2 millimètres. 3. Electrovanne (18b) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite portion (38) à section réduite a un diamètre compris entre environ 2 et 7 millimètres. 4. Electrovanne (18b) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la portion (38) de conduite à section réduite est raccordée en amont et en aval à deux portions tronconiques (40, 42) à section augmentant dans des sens opposées à la portion à section réduite (38). 5. Système (10) de contrôle d'émissions par évaporation dans un véhicule automobile, comprenant un réservoir (14) de stockage de carburant relié à un réservoir (12) de rétention des particules gazeuse de carburant, ce réservoir (12) de rétention étant relié en sortie à une électrovanne (18b) de purge, selon une des revendications 1 à 4, dont un conduit (36) de sortie est relié à un circuit d'admission (16) de carburant dans un moteur du véhicule, caractérisé en ce que le conduit de sortie (36) de l'électrovanne comprend une portion à section réduite (38) présentant une forme sensiblement cylindrique. 6. Moteur de véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend une électrovanne (18b) selon l'une des revendications 1 à 4. 3051020 8 7. Véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend un moteur selon la revendication 6.