Dispositif d'alimentation en combustible à cuve refroidie

Abstract

 Le dispositif d'alimentation en combustible pour moteur à combustion interne, utilisable notamment sur véhicule automobile, comporte une cuve à niveau constant (14) ménagée dans un boîtier placé à proximité du moteur, munie de moyens de refroidissement au moins lors de l'arrêt du moteur chaud. Ces moyens de refroidisse­ment comprennent un échangeur de chaleur (40) en contact thermique avec la cuve et des moyens de circulation du liquide de refroidissement dans l'échangeur.

Description

[0001] La présente invention a pour objet un dispositif d'alimentation en combustible pour moteur à combustion interne, dispositif comportant une cuve à niveau cons­tant ménagée dans un boîtier placé à proximité du moteur.

[0002] L'invention trouve une application particulière­ment importante dans les carburateurs dont la cuve à niveau constant est généralement ménagée dans le corps même du carburateur, constitué par une pièce de fonde­rie. La cuve à niveau constant d'un tel carburateur reçoit un flux thermique du moteur lorsque ce dernier est chaud. Lorsque le moteur chaud est arrêté, le carbu­rateur cesse d'être refroidi par la détente de l'air et l'évaporation du combustible circulant au travers du carburateur. Le combustible contenu dans la cuve risque d'être porté à ébullition et de se déverser, au moins partiellement, dans le conduit d'admission. Une tenta­tive de relancer le moteur risque alors d'échouer par suite d'un excès de richesse du mélange air/combustible arrivant au moteur.

[0003] Ce problème est connu depuis longtemps. On a tenté de le résoudre de diverses manières, notamment en plaçant une plaque isolante entre la tubulure d'admis­sion du moteur et le carburateur. Mais cet isolement est souvent insuffisant, car les goujons métalliques de fixation du corps du carburateur sur la tubulure cons­tituent un trajet de fuite thermique. On a également proposé de refroidir le corps du carburateur à l'aide d'une circulation de carburant arrivant du réservoir. Cette solution complique un circuit transportant un liquide très inflammable.

[0004] La présente invention vise à fournir un dispo­sitif d'alimentation à cuve à niveau constant répondant mieux que ceux antérieurement connus aux exigences de la pratique, notamment en ce qu'il élimine dans une large mesure le problème de percolation.

[0005] Dans ce but, l'invention propose un dispositif dans lequel les moyens de refroidissement de la cuve comprennent un échangeur de chaleur en contact thermique avec la cuve et des moyens pour faire circuler un liqui­de de refroidissement dans un circuit fermé comportant l'échangeur et un réservoir de liquide de grand volume par rapport au reste du circuit.

[0006] Les moyens de circulation peuvent être démunis d'organe actif de circulation et fonctionner par exemple par thermo-siphon. Ces moyens de circulation peuvent par exemple être constitués par des conduites reliant l'é­changeur de chaleur au réservoir d'un lave-glace placé à un niveau supérieur à celui de l'échangeur. Le liquide de refroidissement est dans ce cas l'eau du lave-glace. Les moyens de circulation peuvent également comporter un organe actif, constitué par une pompe. Cette pompe peut être une pompe électrique, très simple, lorsque l'on utilise l'eau du lave-glace dont la capacité sera aug­mentée par rapport aux valeurs habituelles à l'heure actuelle. Le moteur électrique est alors alimenté lorsque la température de la cuve dépasse une valeur déterminée et/ou pendant une durée déterminée à partir de l'instant d'arrêt du moteur.

[0007] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit de modes particuliers d'exécu­tion de l'invention, donnés à titre d'exemples non limitatifs. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent dans lesquels :

- la figure 1 est un schéma de principe montrant un mode de réalisation de l'invention ;

- la figure 2 montre un mode de montage de l'échangeur de chaleur sur la cuve d'un carburateur, selon une variante de réalisation de l'invention ;

- la figure 3 montre un autre mode de réali­sation.

[0008] Le dispositif d'alimentation en combustible dont une fraction est montrée en figure 1 comporte un carbu­rateur dont seuls sont représentés les composants con­cernés par l'invention. Ce carburateur a un corps dans lequel est ménagé un conduit d'admission 10 où débouche, par un passage 12, un circuit de jaillissement principal alimenté en combustible à partir d'une cuve à niveau constant 14 munie d'un orifice de ventilation 16. La cuve est reliée au circuit de jaillissement principal par un gicleur 18. Elle reçoit du combustible depuis un réservoir 20 par une conduite d'aspiration 22, une pompe 24 et un conduit 26. Le conduit 26 débouche dans la cuve 14 par un siège 28 obturable par le pointeau 30 d'un flotteur 32. Cette disposition permet de maintenir la surface libre du combustible dans la cuve à un niveau constant N. L'invention est également applicable aux cuves à niveau constant à déversement.

[0009] Une partie du combustible refoulé par la pompe 24 retourne au réservoir 20 par un conduit de retour 34 présentant un étranglement calibré 36.

[0010] Un échangeur de chaleur parcouru par un liquide est placé en contact thermique avec la cuve. Dans le mode de réalisation montré en figure 1, l'échangeur de chaleur est constitué par une canalisation 40 prévue dans l'épaisseur du boîtier de la cuve. Cette canalisa­tion peut être ménagée lors de la fabrication du corps du carburateur, par fonderie.

[0011] L'échangeur de chaleur 40 est parcouru par un liquide circulant en circuit fermé lorsque la températu­re de la cuve dépasse une valeur déterminée. Ce circuit fermé utilise par exemple, comme liquide de refroidis­sement l'eau, contenue dans le réservoir de lave-glace 42 auquel on donne une contenance supérieure à celle habituellement utilisée (5 l au lieu de 2 l par exem­ple). Le circuit fermé comprend une pompe de circulation 44 dont la tubulure d'aspiration 45 plonge dans le li­quide, une conduite 46 de refoulement de la pompe vers l'échangeur 40 et un conduit 48 de retour vers le réservoir. Il est préférable de munir le réservoir 42 d'un capteur qui allume une alarme au tableau de bord lorsque le niveau d'eau baisse de façon excessive.

[0012] La pompe 44 est munie d'un circuit de commande dont l'élément sensible est constitué par un capteur de température 50 en contact avec la paroi de la cuve et qui peut par exemple être un contacteur thermique qui se ferme dès que la température du fond de la cuve 14 dé­passe une valeur limite, par exemple comprise entre 40°C et 60°C. Une temporisation peut également être prévue pour limiter la durée de fonctionnement de la pompe 44.

[0013] Le fonctionnement est alors le suivant : si la température de la cuve du carburateur devient supérieure à une température limite déterminée, le contacteur ther­mique 50 se ferme. La pompe 44 fait circuler de l'eau au voisinage du combustible contenu dans la cuve et évite ainsi son évaporation et son évacuation vers la tubulure d'admission du moteur par percolation.

[0014] Le système montré en figure 1 peut être d'un coût très bas si on fait appel à des éléments existant déjà sur véhicule, comme par exemple ceux d'un lave-­glace : on pourra même utiliser la propre pompe du lave-glace qu'il suffit de compléter par un clapet obtu­rant normalement le passage en direction du pare-brise et s'ouvrant lors de la commande de fonctionnement du lave-glace. Il est cependant plus avantageux de prévoir une pompe supplémentaire, de faible coût.

[0015] L'élévation de la température de l'eau du lave-­glace provoquée par la mise en oeuvre de l'invention constitue un avantage puisqu'elle permettra un nettoyage plus efficace du pare-brise du véhicule.

[0016] Au lieu d'utiliser le réservoir d'eau du lave-­glace, un réservoir particulier contenant un liquide anti-gel peut être prévu et scellé pour éviter d'avoir à le remplir périodiquement.

[0017] Dans certains cas, par exemple lorsqu'on veut rééquiper des carburateurs existants ou éviter d'avoir à modifier un moule de fonderie pour appliquer l'invention à des carburateurs déjà en fabrication, l'échangeur de chaleur peut être placé contre la cuve au lieu d'etre intégré à sa paroi. Dans le mode de réalisation montré en figure 2, l'échangeur de chaleur est constitué par une boîte de circulation de liquide 38a, avantageusement en un matériau bon conducteur de la chaleur (cuivre ou laiton par exemple) soudé sur le fond de la cuve de façon à réduire l'impédance thermique à l'interface. La même solution est applicable dans le cas d'un échangeur 40a parcouru par un liquide en circuit fermé. Il est même possible de prévoir côte à côte deux échangeurs 38a et 40a, parcourus l'un par du combustible envoyé vers la cuve, l'autre par un liquide en circuit fermé.

[0018] Il est généralement avantageux de disposer les boîtes 38a et 40a contre le fond de la cuve, de façon à avoir un appui plat.

[0019] Dans la variante de réalisation montrée en figure 3, où les organes déjà décrits portent encore le même numéro de référence, le liquide de refroidissement circule dans l'échangeur 52 par effet de thermo-siphon. L'échangeur 52 est raccordé par des conduites d'amenée 54 et de retour 56 à un réservoir 58 de liquide placé à un niveau plus élevé, qui peut encore une fois être le réservoir du lave-glace muni par ailleurs de sa pompe habituelle 64. La circulation s'effectue alors depuis le point bas du réservoir 58 vers l'échangeur 52 et de l'échangeur 52 vers le point haut du réservoir. Une cloison isolante 60 peut être prévue entre le lave-glace et le moteur de façon à éviter l'échauffement du liquide dans le réservoir. Une pompe électrique 62 peut être prévue pour accélérer la circulation lorsque la tempéra­ture de la cuve, détectée par un capteur non représenté, dépasse une valeur déterminée.

Revendications

1. Dispositif d'alimentation en combustible pour moteur à combustion interne, comportant une cuve à ni­veau constant (14) ménagée dans un boîtier placé à pro­ximité du moteur, munie de moyens de refroidissement au moins lors de l'arrêt du moteur chaud, comprenant un échangeur de chaleur (38,40,52) en contact thermique avec la cuve, caractérisé en ce que lesdits moyens com­portent des moyens de circulation d'un liquide de refroidissement dans un circuit fermé contenant l'échangeur et un réservoir de liquide (42, 58) de grand volume par rapport à celui du reste du circuit.

2. Dispositif selon la revendication 1, caracté­risé en ce que les moyens de circulation fonctionnent par effet de thermo-siphon entre l'échangeur (52) et le réservoir de liquide (58) placé à un niveau plus élevé.

3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le réservoir est constitué par un réservoir de lave-glace de grand volume.

4. Dispositif selon la revendication 1, 2 ou3, caractérisé en ce que l'échangeur de chaleur est ménagé dans la paroi de la cuve, constituée par une partie de la fonderie d'un carburateur.

5. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'échangeur est constitué par une boîte (38a, 40a)) fixée à plat sur la cuve.

6. Dispositif selon l'une quelconque des précédentes revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que les moyens de circulation de liquide de refroidis­sement en circuit fermé comprennent une pompe électrique (44,62) alimentée en courant électrique lorsque la température de la cuve dépasse une valeur déterminée et/ou pendant une durée déterminée à partir de l'arrêt du moteur.

7. Dispositif selon la revendication 6, carac­térisé en ce qu'il comprend un capteur de température (50) porté par le fond de la cuve et commandant l'ali­mentation de la pompe.

Dessins