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La présente invention concerne un filtre de type nouveau, pour le rechauffage et le filtrage simultanés du carburant injecté dans un moteur à combustion interne.
L'invention concerne plus particulièrement les moteurs Diesel, -q-u; consomment du gasoil. Il est connu que les modes de raffinage actuels aboutissent a des qualités de gasoil à haute teneur en paraffine. La température a laquelle le gasoil, commence a figer se situe entre 0C
et - 2C, suivant la provenance du gasoil.
Etant donné que le gasoil fige a une température proche de 0C, température extérieure assez frequente en dehors de la saison d'ete, il en resulte un accroissement lS des difficultes de demarrage des moteurs Diesel, ainsi que des problemes d'alimentation en cours de fonctionnement pour les camions routiers ou les engins de travaux publics.
On a remarque que les difficultes apparaîssaient en particulier lorsqu'après un séjour plus ou moins long d'un véhiculé a moteur Diesel dans une atmosphere à basse température le circuit d'alimentation ed gasoil contient un taux important de paillettes ou de cristaux de paraffine ayant tendance a s'agglomerer en rencontrant un barrage qu'ils ne peuvent pas franchir. Le filtre et le préfiltre du circuit de gasoil constituent deux barrages qui, du fait de leurs fonctions, engendrent un blocage dans l'écoulement du gasoil des que les paillettes se sont accumulees devant l'element filtrant. Il en resulte alors l'apparation d'une perte de charge ne permettant plus d'atteindre le débit d'alimentation minimum nécessaire à la pompe d'injection.
L'invention a pour but de pallier les inconvenients précités en limitant l'accumulation des paillettes de paraffine rendant les démarrages difficiles, et posant même des problèmes en cours de journée par temps froid.
~7~Z;~) L';nvention concerne donc un filtre destiné au filtrage et au rechauffage du carburant avant l'injection sur un moteur à combustion interne, comprenant un corps destine à renfermer un element filtrant annulaire à travers lequel la circulation du carburant a lieu, globalement, dans le sens radial, et des élements chauffants prevus d'une part dans un conduit axial du corps, et d'autre part à l'inter-ieur de la paroi periphérique du corps pour enlever les paillettes aptes à se former dans le carburant à basse tempera-ture et engendrer un blocage dans l'ecoulement du carburant.
Suivant une caractéristique supplementaire de l'invention, - la -1~7~Z~) l'un au moins des eléments chauffants est constitué par une resistance electrique.
Suivant une caractéristique supplémentaire de 1' invention, le circuit electrique d'alimentation de la résis-tance comprend un interrupteur thermostatique sensible à
la température du carburant.
Suivant une caractéristique supplémentaire de 1' invention, la résistance électique est prevue pour etre alimentée soit à partir du circuit électrique à basse tension d'un véhicule, soit à partir du secteur électrique d'un immeuble.
Suivant une variante de l'invention, l'un au moins des éléments chauffants est constitué par un serpentin en cuivre permettant la circulation dans le filtre de l'eau chaude du radiateur.
Suivant une autre variante de l'invention, l'Un au moins des éléments chauffants est constitué par un serpen-tin en acier inoxydable permettant la circulation dans le filtre des gaz d'échappement du moteur.
Suivant une autre variante de l'invention, l'un au moins des éléments chauffants est constitué par un tube de cuivre qui traverse axialement le corps de filtre en permettant la circulation dans le filtre de l'eau chaude du radiateur.
Suivant une autre variante de l'invention, l'un au moins des éléments chauffants est constitué par un tube en acier inoxydable qui traverse axialement le corps de filtre en permettant la circulation dans le filtre des gaz d'échappement.
~L~7~Z~
Le dessin annexé, donné à titre d'exemple non limi-tatif, permettra de mieux comprendre les caractéristiques de l'invention.
Figure 1 est une vue latérale simplifiée d'un moteur équipé d'un filtre suivant l'invention;
Figure 2 est une vue d'un filtre suivant l'inven-tion, en section suivant un plan vertical, et en représenta-tion schématique;
Figure 3 est une section III-III (Fig. 4);
Figure 4 est une section IV-IV (Fig. 3);
Figure 5 est une section V-V (Fig. 4);
Figure 6 est une section VI-VI (Fig. 7);
Figure 7 est une section VII-VII (Fig. 6), en variante; et Figure 8 est une vue en section axiale schématique d'un filtre suivant une variante de l'invention.
On a représenté sur la figure 1 un moteur Diesel équipé d'un filtre 1 suivant l'invention, en remplacement du préfiltre et du filtre montés sur les systèmes d'injec-tion de gasoil. Le filtre 1 est pourvu d'un sysème de raccord rapide permettant sa pose sur les canalisations entre la pompe d'injection 2 et le réservoir.
- Le filtre 1 est muni d'un corps 4 qui renferme un élément filtrant annulaire 3. Cet élément filtrant est d'une finesse suffisante pour remplacer les filtres montés d'origine sur le moteur, et il peut être démonte par le bas, i~7ÇjSZ~
la cavité principale du corps 4 etant fermee par un couvercle inférieur 5 qui est de preference en verre transparent. 1l est avantageux d'avoir facilement accès à l'élément filtrant, pour procéder à son échange, pour éliminer les impuretés re~tenues, etc... (voir fig. 3).
L'orifice d'entrée 6 du filtre s'ouvre dans un con-duit radial améange dans le fond du corps 4, ce conduit radial 7 débouchant lui-meme dans un conduit annulaire 8 délimité
entre le passage cylindrique axial de l'élément filtrant 3 et un tube 9 utilisé pour assurer la fixation du couvercle 5.
L'orifice de sortie 10 du filtre s'ouvre directement dans la cavité principale 11 du corps 4 ~fig. 4), dans une lS direction radiale décalée de 90 par rapport à l'orifice d' entrée 6.
Cette architecture d'ensemble, qui est en elle-meme connue, conduit à la circulation du gasoil figurée par les flèches 12 de la figure 2.
~n orifice de vidange 13 s'ouvrant dans la cavité
principale 11 au niveau du couvercle 5, et obturé en temps normal par un bouchon 14, permet l'élimination de l'eau con-tenue dans le circuit (fig. 3). Le couvercle 5 peut également porter un orifice de dégazage non représenté et utilisé comme soupape de sécurite en cas de mauvais fonctionnement du système électrique, pour le cas où une surchauffe du gasoil entra;nerait une montee en pression.
Suivant l'invention, le filtre renferme plusieurs surfaces d/échanges thermiques permettant un apport de calories du gasoil en transit entre le réservoir du véhicule et la pompe -~ d'injection. Ces surfaces sont constituées d'une part par la surface externe du tube 9, et d'autre part par le surface cylindrique interne 15 du corps 4. Parallèlement, des élements 1~76~21~ ' chauffants ont éte disposés d'une part à l'intérieur du tube 9, et d'autre part dans une chambre annulaire externe 16 du corps 4. Dans le cas de l'exemple illustré sur les figures 3 à 5, ces éléments chauffants sont constitués par des résistances électriques 17 et 18. La résistance 17 est du type "crayon", tandis que la résistance 18 est en spirale, ces résistances étant l'une comme l'autre noyées dans une poudre métallique trs conductrice de la température 19.
On peut utiliser soit des résistances alimentées sous une tension de 24 volts, correspondant à la tension con-tinue d'un vehicule, soit des résistances alimentées sous une tension de 220 volts, correspondant à la tension alternative du secteur électrique des habitations. Dans ce dernier cas, on a la possibilité de réchauffer le gasoil au moment du démarrage du véhicule sans décharger les batteries de celui-ci, ce qui est appréciable.
Dans le cas de l'exemple illustré sur les figures 6 et 7, l'élement chauffant placé a l'intérieur de la chambre annulaire 16 est constitué par un serpentin 20. On peut utiliser soit un serpentin en cuivre dans lequel on fait cir-culer le liquide du circuit de refroidissement du moteur, soit un serpentin en métal inxoydable dans lequel on fait circuler les gaz d'échappement du moteur.
Dans le cas de l'exemple illustré sur la figure 8, l'élément chauffant place à l'interieur du tube 9 est constitue par un conduit 21 dans lequel on peut faire circuler soit le liquide du circuit de refroidissement, soit les gas d'echappement.
D'une mainère generale, on peut realiser le rechauf-fage du filtre en combinant diverses sources de chaleur pou-vant se trouver soit sur le vehicule lui-même (batterie d' ` 35 accumulateurs, liquide de refroidissement, gaz d'echappement), soit à l'exterieur du vehicule (reseau electrique d'un batiment, ~7~5Z~:1 etc...), certaines de ces sources étant utilisées seulement pour le démarrage, alors que les autres sont utilisées en permanence.
De préférence, on utilise en outre un thermostat 21 pour assurer une régulation de la température du gasoil a l'intérieur du corps du filtre, de façon que la tempéra-ture reste peu differente de 20C, qui est une température idéale de filtrage. Le thermostat 21 peut être placé sur le coté due corps (fig. 4), dans un bossage 22 utilisé pour le montage des bornes électriques de raccordement des résis-tances. Lorsqu'on utilise comme source de chaleur le circuit de fluide de refroidissement du moteur ou le circuit des gaz d'échappement, on remplace le thermostat électrique par une vanne thermostatique agissant sur la section de passage des fluides circulant dans les serpentins.
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Le fonctionnement est le suivant:
Le réchauffage du gasoil permet de rendre ce der-nier parfaitement filtrable, d'echauffement du gasoil au niveau du filtre etant suffisant pour permettre de supprimer complètement l'accumulation des pailletes de paraffine. Les paillettes de paraffine fondent au fur et à mesure du passage du gasoil dans le filtre, et ce aussi bien au moment du demarrage que pendent toute la duree du fonctionement du ~` moteur. On note que le filtre suivant l'invention agit à des temperature où le gasoil est seulement fige, c'est-à-dire ou il reste encore assez liquide pour pouvoir cir-:
culer dans des conduits de section relativement forte, mais `~ 30 où les paillettes de paraffine obstruene les pores très fines des éléments filtrants.
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-~ On ne sortirait pas du domaine de l'invention en effectuant quelques modifications de détail à partir de la même structure de base.
' :
'~
1~7fi~iZ~
On peut par exemple déplacer légèrement la résis-t:ance crayon en la logeant en 17a (fig. 7), à une certaine distance du tube de serrage central 23. Cette disposition facilite le démontage de ladite résistance.
On peut aussi loger à l'intérieur du couvercle S
amenagé à cet effet une rondelle 24, de préference de couleur vive, par exemple rouge, cette rondelle étant d'une densité
intermediaire entre l'eau et la gasoil~de façon à flotter à
la surface de séparation des deux liquides, pour signaler la presence d'eau.
Pour faciliter l'évacuation de l'eau, on peut prevoir une purge 25 obturable par une vis pointeau 26.
Enfin, le corps 4 de l'appareil sera de preference en aluminium, tandis que la pièce de serrage 27 constituant la partie basse du couvercle sera en polycarbonate.
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The present invention relates to a type filter new, for simultaneous reheating and filtering of fuel injected into an internal combustion engine.
The invention relates more particularly to Diesel engines, -qu; consume diesel. He is known that the current refining methods lead to qualities diesel fuel with a high paraffin content. The temperature has which diesel starts to freeze is between 0C
and - 2C, depending on the source of the diesel.
Since the diesel freezes at a temperature close to 0C, outdoor temperature quite frequent in outside of the summer season, the result is an increase lS difficulties in starting diesel engines, as well as power problems during operation for road trucks or public works vehicles.
We noticed that the difficulties appeared especially when after a longer or shorter stay of a diesel engine vehicle in a low atmosphere temperature the ed diesel fuel supply circuit contains a high level of glitter or paraffin crystals tending to clump when encountering a dam that they cannot cross. Filter and prefilter of the diesel circuit constitute two dams which, because of their functions, generate a blockage in the flow diesel as soon as the glitter has accumulated in front the filter element. This results in the appearance of a pressure loss no longer allowing flow to be achieved minimum supply required for the injection pump.
The invention aims to overcome the drawbacks mentioned above by limiting the accumulation of paraffin flakes making starting difficult, and even causing problems during the day in cold weather.
~ 7 ~ Z; ~) The invention therefore relates to a filter intended for filtering and heating the fuel before injection on an internal combustion engine, comprising a body intended to enclose an annular filter element through which the fuel circulation takes place, globally, in the radial direction, and heating elements provided with a part in an axial duct of the body, and secondly at the inter-of the peripheral wall of the body to remove flakes capable of forming in fuel at low temperatures and cause a blockage in the flow of fuel.
According to an additional characteristic of the invention, - the -1 ~ 7 ~ Z ~) at least one of the heating elements is constituted by a electrical resistance.
According to an additional characteristic of 1 ' invention, the electrical circuit supplying the resistor tance includes a thermostatic switch sensitive to fuel temperature.
According to an additional characteristic of 1 ' invention, the electrical resistance is designed to be powered either from the low voltage electrical circuit of a vehicle, either from the electrical sector of a building.
According to a variant of the invention, at least one heating elements is constituted by a coil in copper allowing circulation in the water filter radiator hot.
According to another variant of the invention, the One at least one of the heating elements is constituted by a serpentine stainless steel tin allowing circulation in the engine exhaust filter.
According to another variant of the invention, one at least one heating element consists of a tube copper which passes axially through the filter body allowing circulation in the hot water filter of the radiator.
According to another variant of the invention, one at least one heating element consists of a tube made of stainless steel which passes axially through the body of filter allowing circulation in the gas filter exhaust.
~ L ~ 7 ~ Z ~
The attached drawing, given by way of non-limiting example tative, will better understand the characteristics of the invention.
Figure 1 is a simplified side view of a motor fitted with a filter according to the invention;
Figure 2 is a view of a filter according to the invention.
tion, in section along a vertical plane, and in representa-schematic tion;
Figure 3 is a section III-III (Fig. 4);
Figure 4 is a section IV-IV (Fig. 3);
Figure 5 is a section VV (Fig. 4);
Figure 6 is a section VI-VI (Fig. 7);
Figure 7 is a section VII-VII (Fig. 6), in variant; and Figure 8 is a schematic axial section view of a filter according to a variant of the invention.
FIG. 1 shows a diesel engine fitted with a filter 1 according to the invention, replacing prefilter and filter mounted on injection systems diesel fuel. Filter 1 is provided with a quick coupling allowing its installation on the pipes between the injection pump 2 and the tank.
- The filter 1 is provided with a body 4 which contains a annular filter element 3. This filter element is of sufficient fineness to replace the fitted filters original on the engine, and it can be disassembled from below, i ~ 7ÇjSZ ~
the main cavity of the body 4 being closed by a cover lower 5 which is preferably made of transparent glass. 1l it is advantageous to have easy access to the filter element, to exchange it, to remove impurities re ~ held, etc ... (see fig. 3).
The inlet port 6 of the filter opens in a duit radial amange in the bottom of the body 4, this radial conduit 7 opening itself into an annular duct 8 delimited between the axial cylindrical passage of the filter element 3 and a tube 9 used to secure the cover 5.
The filter outlet 10 opens directly in the main cavity 11 of the body 4 ~ fig. 4), in a lS radial direction offset by 90 relative to the orifice entry 6.
This overall architecture, which is in itself known, leads to the circulation of diesel fuel represented by arrows 12 in Figure 2.
~ n drain opening 13 opening in the cavity main 11 at the cover 5, and closed in time normal by a plug 14, allows the elimination of water held in the circuit (fig. 3). The cover 5 can also wear a degassing orifice not shown and used as safety valve in case of system malfunction electric, in the event that overheating of the diesel fuel causes;
an increase in pressure.
According to the invention, the filter contains several heat exchange surfaces allowing an intake of calories diesel in transit between the vehicle tank and the pump - ~ injection. These surfaces are formed on the one hand by the external surface of the tube 9, and on the other hand by the surface internal cylindrical 15 of the body 4. At the same time, elements 1 ~ 76 ~ 21 ~ ' on the one hand were placed inside the tube 9, and on the other hand in an external annular chamber 16 of the body 4. In the case of the example illustrated in the figures 3 to 5, these heating elements consist of electrical resistors 17 and 18. Resistor 17 is of "pencil" type, while the resistor 18 is in a spiral, these resistances being one like the other drowned in a metal powder very conductive of temperature 19.
You can use either powered resistors at a voltage of 24 volts, corresponding to the voltage con-of a vehicle, i.e. resistors supplied under a 220 volts voltage, corresponding to alternating voltage of the residential electrical sector. In this last case, we have the possibility of heating the diesel at the time of starting the vehicle without discharging the batteries this, which is significant.
In the case of the example illustrated in the figures 6 and 7, the heating element placed inside the chamber annular 16 is constituted by a coil 20. It is possible use either a copper coil in which we circulate pour the liquid from the engine cooling circuit, either a stainless steel coil in which we make circulate the engine exhaust.
In the case of the example illustrated in FIG. 8, the heating element placed inside the tube 9 is constituted by a conduit 21 in which we can circulate either the liquid in the cooling system, i.e. exhaust gases.
In a general way, we can achieve reheating filter filter by combining various heat sources to before being either on the vehicle itself (battery `35 accumulators, coolant, exhaust gas), either outside the vehicle (electrical network of a building, ~ 7 ~ 5Z ~: 1 etc ...), some of these sources being used only for start-up, while the others are used in permanence.
Preferably, a thermostat is also used 21 to regulate the temperature of diesel inside the filter body, so that the temperature ture remains little different from 20C, which is a temperature ideal filtering. Thermostat 21 can be placed on the side of the body (fig. 4), in a boss 22 used for mounting the electrical terminals for connection of the resistor tances. When the circuit is used as a heat source engine coolant or the gas system exhaust, we replace the electric thermostat with a thermostatic valve acting on the passage section of the fluids circulating in the coils.
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The operation is as follows:
Heating the diesel makes it possible deny perfectly filterable, from heating up diesel to level of the filter being sufficient to allow removal the accumulation of paraffin flakes completely. The paraffin flakes melt as they pass diesel in the filter, and this as well when starting for the entire duration of the operation of the ~ `engine. Note that the filter according to the invention acts at temperatures where the diesel is only frozen, that is that is, or there is still enough liquid to be able to circulate :
run in relatively large cross-sections, but `~ 30 where the paraffin flakes clog the pores very fine filter elements.
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- ~ We would not go outside the scope of the invention in making some detail changes from the same basic structure.
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1 ~ 7fi ~ iZ ~
We can for example slightly move the resistance t: pencil hole by housing it in 17a (fig. 7), at a certain distance from the central clamping tube 23. This arrangement facilitates the disassembly of said resistance.
It can also be housed inside the cover S
fitted out for this purpose a washer 24, preferably of color bright, for example red, this washer having a density intermediate between water and diesel oil ~ so as to float at the separation surface of the two liquids, to indicate the presence of water.
To facilitate the evacuation of water, you can provide a purge 25 that can be closed with a needle screw 26.
Finally, the body 4 of the device will preferably be aluminum, while the clamping part 27 constituting the lower part of the cover will be made of polycarbonate.
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