FR2702714A1 - Fuel tank system in at least two parts connected by a spillway, in particular for motor vehicles. - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne plus spécialement un système de tuyauterie combiné à un dispositif d'aspiration pour un réservoir de carburant liquide en plusieurs parties. L'orifice ou la conduite de remplissage (2) débouche seulement dans une partie de réservoir (1') et la conduite de retour (4), venant du moteur thermique, possède une sortie (5) débouchant dans l'autre partie de réservoir (1"), ou des sorties débouchant dans les autres parties de réservoir. Ainsi, après vidage complet du système de réservoir, on peut également obtenir l'égalisation des niveaux de carburant (9) dans les parties (1', 1") du réservoir au cas où le carburant réapprovisionné est dirigé seulement vers une partie (1') du réservoir. Applicable aux véhicules automobiles équipés d'un réservoir de carburant à plusieurs compartiments.The invention relates more particularly to a piping system combined with a suction device for a multi-part liquid fuel tank. The orifice or the filling line (2) only opens into one part of the tank (1 ') and the return line (4), coming from the heat engine, has an outlet (5) opening into the other part of the tank (1 "), or outlets opening into the other parts of the tank. Thus, after complete emptying of the tank system, it is also possible to obtain equalization of the fuel levels (9) in the parts (1 ', 1") from the tank in case the replenished fuel is directed only to part (1 ') of the tank. Applicable to motor vehicles equipped with a multi-compartment fuel tank.
Description
L'invention concerne un système de réservoirThe invention relates to a tank system
pour carburant liquide d'un moteur thermique, en parti- for liquid fuel from a combustion engine, in particular
culier dans des véhicules automobiles, comprenant au moins deux parties de réservoir reliées entre elles par un déversoir, une conduite d'alimentation menant d'une partie de réservoir au moteur, une conduite de retour motor vehicle, comprising at least two tank parts interconnected by a weir, a supply line leading from a tank part to the engine, a return line
menant du moteur à cette partie de réservoir, un dispo- from the engine to this part of the tank, a
sitif d'aspiration hydrodynamique agencé sur la conduite de retour et mû par le carburant refluant en retour, des conduites d'aspiration coordonnées séparément aux hydrodynamic suction device arranged on the return pipe and moved by the fuel ebbing back, suction pipes separately coordinated with
parties de réservoir et menant au dispositif d'aspira- parts of the tank and leading to the suction device
tion, ainsi qu'un orifice ou une conduite de remplissage as well as an orifice or a filling line
pour le système de réservoir.for the tank system.
Un tel système de réservoir est l'objet du document EP-B 02 28 176, voir en particulier la figure 1 Such a tank system is the subject of EP-B 02 28 176, see in particular FIG. 1
de ce document.of this document.
Avec les moteurs thermiques actuellement habituels dans les véhicules automobiles, la quantité de carburant amenée à travers la conduite d'alimentation au moteur, dépasse toujours nettement la consommation instantanée, de sorte que des quantités de carburant With the thermal engines currently customary in motor vehicles, the amount of fuel fed through the supply line to the engine, always significantly exceeds the instantaneous consumption, so that the quantities of fuel
relativement grandes sont renvoyées à travers la con- relatively large are returned through the
duite de retour dans le système de réservoir Selon le document EP-B 02 28 176, ce courant de retour peut actionner le dispositif d'aspiration mentionné au début, par lequel est alors introduit en permanence, pendant que le moteur marche, du carburant supplémentaire, venant des parties de réservoir, dans le tronçon de la conduite de retour se raccordant dans le sens de l'écou-30 lement au dispositif d'aspiration On obtient ainsi que les niveaux de carburant dans les parties de réservoir sont également à peu près les mêmes lorsque le niveau de return flow in the tank system According to the document EP-B 02 28 176, this return flow can operate the suction device mentioned at the beginning, which is then permanently introduced, while the engine is running, additional fuel from the tank parts in the return pipe section connecting in the direction of flow to the suction device. Thus, the fuel levels in the tank parts are also approximately the same when the level of
carburant est déjà descendu sous le niveau du déversoir. fuel has already descended below the weir level.
En effet, si les niveaux de carburant dans les parties du réservoir n'étaient pas les mêmes, le dispositif d'aspiration aspirerait davantage de carburant de la partie de réservoir ayant le niveau de carburant le plus Indeed, if the fuel levels in the tank parts were not the same, the suction device would suck more fuel from the tank part with the higher fuel level.
élevé, au cas o les conduites d'aspiration sont iden- high, in case the suction lines are identical
tiques De plus, les conduites d'aspiration forment un système de tuyaux communiquants (au cas o ces conduites sont suffisamment exemptes d'air) par lequel les niveaux de carburant dans les parties du réservoir peuvent également être égalisés quand le moteur est arrêté, c'est-à-dire lorsque le dispositif d'aspiration n'agit pas. Cependant, le système décrit dans le document EP-B 02 28 176 est incapable d'établir un équilibre des niveaux de carburant dans les parties du réservoir In addition, the suction lines form a system of communicating pipes (in case these pipes are sufficiently free from air) by which the fuel levels in the parts of the tank can also be equalized when the engine is stopped, c that is, when the suction device is not acting. However, the system described in EP-B 02 28 176 is unable to establish a balance of fuel levels in the parts of the tank
lorsqu'une de ces parties ainsi que la conduite d'aspi- when one of these parties and the driving of aspi-
ration coordonnée sont presque complètement vidées et que le niveau dans l'autre partie de réservoir est sous le niveau du déversoir Dans un tel cas, le dispositif d'aspiration pourrait seulement aspirer de l'air de la partie de réservoir vidée, de sorte que la conduite d'aspiration coordonnée resterait en permanence vide de carburant Dans ce cas, à l'arrêt du moteur, c'est-à- dire lorsque le dispositif d'aspiration est inopérant, Coordinate ration is almost completely emptied and the level in the other tank section is below the level of the weir In such a case, the suction device could only suck air from the emptied tank part, so that the coordinated suction line would remain permanently empty of fuel In this case, when the engine is stopped, that is to say when the suction device is inoperative,
du carburant ne pourrait pas non plus s'écouler à travers le système de conduites d'aspiration de la partie de réservoir remplie dans la partie de réservoir25 vide. fuel could not flow through the suction line system of the filled tank part into the empty tank part either.
Toutefois, une telle situation ne peut prati- quement pas se produire avec le système de réservoir décrit dans le document EP-B 02 28 176 parce que les conduites de remplissage sont agencées de manière que du30 carburant pénètre toujours dans toutes les parties du réservoir lors d'un réapprovisionnement en carburant En outre, les parties du réservoir sont séparées l'une de l'autre à un tel degré que même dans le cas d'un passage de virages à très grande vitesse alors que le système de35 réservoir est partiellement vide, le contenu d'une partie du réservoir ne peut pas être transféré complètement dans l'autre partie du réservoir sous l'effet des mouvements du véhicule et de la force centrifuge. Cette disposition oblige cependant à accepter des limitations dans la construction lors de la concep- tion du système de réservoir Il faut par ailleurs un système de tuyauterie de remplissage comparativement dispendieux, avec l'inconvénient supplémentaire qu'un However, such a situation can not practically occur with the tank system described in EP-B 02 28 176 because the filling lines are arranged so that fuel always enters all parts of the tank during In addition, the tank parts are separated from each other to such a degree that even in the case of a passage of turns at a very high speed while the tank system is partially empty. , the contents of one part of the tank can not be transferred completely into the other part of the tank under the effect of vehicle movements and centrifugal force. This provision, however, makes it necessary to accept limitations in construction when designing the tank system. It is also necessary to use a comparatively expensive filling pipe system, with the additional disadvantage that
tel système présente une résistance hydraulique rela- Such a system has a hydraulic resistance
tivement élevée et rend ainsi un réapprovisionnement high and thus makes a replenishment
rapide en carburant pour le moins plus difficile. fast fuel for the less difficult.
L'invention a donc pour but de créer un système de réservoir perfectionné du type indiqué au début. Selon l'invention, on obtient ce résultat par le fait que l'orifice ou la conduite de remplissage débouche seulement dans ladite partie de réservoir, et la conduite de retour possède une sortie débouchant dans l'autre partie de réservoir ou des sorties débouchant The invention therefore aims to create an improved tank system of the type indicated at the beginning. According to the invention, this result is obtained by the fact that the orifice or the filling line opens only into said tank part, and the return line has an outlet opening into the other part of the tank or outlets opening
dans les autres parties de réservoir. in the other tank parts.
Comme l'orifice ou la conduite de remplissage débouche seulement dans une partie du réservoir, on peut sans problèmes utiliser des sections pouvant avoir pratiquement toute grandeur désirée, et obtenir ainsi de faibles résistances hydrauliques correspondantes, puisqu'il n'est pas nécessaire de faire en sorte qu'une proportion suffisante du carburant réapprovisionné soit dirigée aussi vers d'autres parties du réservoir On Since the orifice or the filling line opens only in part of the tank, it is possible without any problem to use sections that can have practically any desired size, and thus to obtain corresponding low hydraulic resistances, since it is not necessary to make so that a sufficient proportion of the replenished fuel is directed to other parts of the
obtient en même temps une simplification dans la con- at the same time obtains a simplification in the con-
struction et la fabrication car, pour la répartition du struction and manufacture because, for the distribution of
carburant au moment de faire le plein, c'est le déver- fuel when refueling is the
soir qui est utilisé, lequel possède généralement une evening that is used, which usually has a
grande section.big section.
Grâce aux sorties de la conduite de retour débouchant dans les autres parties du réservoir, on peut également obtenir, dans un temps très court, une égalisation des niveaux de carburant dans les parties de réservoir au cas o, à la suite d'un vidage pratiquement complet du système de réservoir, seulement une quantité relativement faible de carburant est réapprovisionnée, quantité qui est alors reçue entièrement par une partie du réservoir En effet, avec le moteur en marche, du carburant parvient ensuite à partir de la conduite de retour dans les autres parties du réservoir, de sorte qu'après peu de temps, les conduites d'aspiration 1 O coordonnées à ces parties de réservoir sont de nouveau capables d'aspirer du carburant et forment ainsi un système de tuyauterie réalisant une communication Thanks to the outputs of the return line opening into the other parts of the tank, it is also possible, in a very short time, to equalize the fuel levels in the tank parts in case, following a virtually emptying. tank system, only a relatively small amount of fuel is replenished, a quantity that is then entirely received by a part of the tank. With the engine running, fuel is then delivered from the return line to the other parts of the tank, so that after a short time, the suction lines 1 O coordinated to these tank parts are again able to suck fuel and thus form a piping system carrying out a communication
efficace entre les parties du réservoir. effective between the parts of the tank.
Un mode de réalisation préféré de l'invention prévoit que le dispositif d'aspiration est un injecteur ou pompe à jet comprenant une buse d'injection traversée par le carburant refluant vers le réservoir Cette réalisation du dispositif d'aspiration offre l'avantage, comparativement à l'emploi possible d'un système à tube de Venturi, que les raccords des conduites d'aspiration A preferred embodiment of the invention provides that the suction device is an injector or jet pump comprising an injection nozzle traversed by the fuel flowing back to the reservoir. This embodiment of the suction device offers the advantage, compared to to the possible use of a Venturi tube system, that the connections of the suction lines
peuvent être reliés entre eux par des sections rela- may be interconnected by sections relating to
tivement grandes Par voie de conséquence, les conduites As a result, the pipes
d'aspiration sont également réalisables avec des sec- are also possible with
tions plus grandes, donc avec de faibles étranglements, afin de permettre une égalisation rapide des niveaux larger, so with small throttles, to allow for quick equalization of levels
entre les parties du réservoir.between the parts of the tank.
Il convient en outre de prévoir, en tant qu'orifice d'entrée à chacune des extrémités côté parties de réservoir des conduites d'aspiration, un30 grand nombre de petits orifices, disposés par exemple à la façon d'un tamis Lors d'un vidage éventuel d'une partie de réservoir, une formation accrue de petites bulles d'air peut se produire ainsi sur les nombreux petits orifices correspondants, ce qui s'oppose au vidage de la conduite d'aspiration associée Cette construction est avantageuse aussi lorsque des virages sont pris à grande vitesse alors que le système de It is furthermore necessary to provide, as the inlet orifice at each end on the side of the reservoir of the suction pipes, a large number of small orifices, arranged for example in the manner of a sieve. If any part of the tank is emptied, an increased formation of small air bubbles can thus occur on the numerous small corresponding orifices, which opposes the emptying of the associated suction line. This construction is also advantageous when turns are taken at high speed while the system of
réservoir est presque vide et que, par suite de mouve- The reservoir is almost empty and, as a result of
ments de projection du carburant, l'une ou l'autre conduite d'aspiration aspire temporairement un peu d'air dans la partie de réservoir coordonnée Comme le vidage rapide de la conduite d'aspiration en question est empêché dans de tels cas, cette conduite peut ensuite the suction line temporarily draws a little air into the co-ordinated part of the fuel tank. As the rapid emptying of the suction line in question is prevented in such cases, this driving can then
reprendre rapidement toute son action aspirante. quickly resume all its aspirant action.
Selon d'autres caractéristiques de l'inven- According to other features of the invention,
tion, la sortie ou les sorties est ou sont disposée(s) devant ou alors derrière le dispositif d'aspiration dans le sens de l'écoulement du carburant dans la conduite de retour, ou bifurque(nt) devant ou derrière le dispositif d'aspiration dans le sens de l'écoulement du carburant dans la conduite de retour Dans un cas comme dans l'autre, la sortie ou les sorties peut ou peuvent être étranglée(s). L'invention sera ci-après décrite plus en détail en référence à la figure unique du dessin annexé, 2 g qui est une coupe schématisée d'un système de réservoir the outlet or outlets are or are disposed in front of or behind the suction device in the direction of the flow of fuel in the return line, or bifurcate in front of or behind the device. suction in the direction of the fuel flow in the return line In either case, the outlet or outlets can or can be throttled. The invention will hereinafter be described in more detail with reference to the single figure of the attached drawing, 2 g which is a schematic section of a tank system.
selon l'invention.according to the invention.
Le dessin montre un exemple d'un réservoir comprenant deux parties 1 ' et 1 " qui sont reliées entre elles par une zone médiane ou de débordement 1 i"' de grande section, définie en partie par un déversoir Le The drawing shows an example of a tank comprising two parts 1 'and 1 "which are interconnected by a median zone or overflow 1 i"' of large section, defined in part by a weir The
réservoir peut être rempli par une conduite de remplis- tank can be filled by a filling line
sage 2 débouchant dans la partie de réservoir 1 '. wise 2 opening into the tank part 1 '.
Une conduite d'alimentation 3 mène de la partie de réservoir 1 ' à un moteur non représenté, à partir duquel le carburant non nécessaire est renvoyé à travers une conduite de retour 4 dans la partie de réservoir 1 ' principalement Seulement une petite portion du carburant refluant en retour, parvient à travers une sortie 5 de la conduite de retour 4 dans la A feed line 3 leads from the tank portion 1 'to a motor not shown, from which unnecessary fuel is returned through a return line 4 to the tank portion 1' primarily only a small portion of the fuel. flowing back, reaches through an outlet 5 of the return pipe 4 into the
partie de réservoir 1 ".1 "tank part.
L'orifice de sortie de la conduite de retour 4 et l'orifice d'entrée de la conduite d'alimentation 3 sont placés à proximité l'un de l'autre, de préférence dans un récipient antiroulis 6 agencé dans la partie de réservoir 1 ' et à partir duquel le carburant refluant peut seulement s'écouler avec un certain retard dans la partie de réservoir 1 t, même si le réservoir est presque vide Dans ce but, le récipient antiroulis 6 peut être réalisé, par exemple, pour s'ouvrir vers le haut et avec des parois "brise-vagues" agencées en labyrinthe, de sorte que lors de mouvements de projection du carburant The outlet of the return line 4 and the inlet of the supply line 3 are placed close to each other, preferably in an anti-roll container 6 arranged in the tank part. 1 'and from which the refluxing fuel can only flow with a certain delay in the tank part 1 t, even if the tank is almost empty For this purpose, the anti-roll container 6 can be made, for example, for 'open upwards and with "wave breaker" walls arranged in labyrinth, so that during motions of projection of fuel
dans la partie de réservoir 1 ', une quantité rela- in the tank part 1 ', a quantity relating to
tivement grande de carburant soit recueillie dans le tively high fuel is collected in the
récipient antiroulis 6, tandis qu'une quantité compara- anti-roll container 6, while a comparable quantity
tivement faible de carburant est projetée hors de ce récipient. Sur la conduite de retour 4 est agencé un dispositif d'aspiration 7 constitué par un injecteur ou pompe à jet possédant une buse d'injection 7 ' traversée Low fuel consumption is projected out of this container. On the return line 4 is arranged a suction device 7 constituted by an injector or jet pump having an injection nozzle 7 'crossed
par le carburant refluant, ainsi qu'une zone d'aspira- by the ebbing fuel, as well as a suction zone
tion 7 " entourant cette buse en forme d'anneau A la zone d'aspiration 71 sont raccordées des conduites d'aspiration 8 coordonnées chacune à une partie de réservoir 1 ' ou 1 " et possédant un orifice d'entrée dans une zone située près du fond de la partie de réservoir 1 ' ou 1 " concernée Les orifices d'entrée peuvent être formés comme mentionné précédemment par un grand 7 "surrounding said ring-shaped nozzle At the suction zone 71 are connected suction lines 8, each co-ordinate with a tank portion 1 'or 1" and having an inlet port in an area located near from the bottom of the reservoir part 1 'or 1 "concerned The inlet ports can be formed as mentioned previously by a large
nombre de petits orifices.number of small holes.
Tant que les niveaux du carburant 9 dans les As long as the fuel levels 9 in the
parties de réservoir 1 ' et 1 " sont au-dessus des ori- tank parts 1 'and 1 "are above the original
fices d'entrée des conduites d'aspiration 8, le dispo- the inlet lines of the suction lines 8, the
sitif d'aspiration 7 aspire du carburant 9 à partir des parties de réservoir 1 ' et 1 ", pendant le fonctionnement du moteur, du fait que du carburant reflue alors à travers la buse d'injection 7 ', le carburant aspire étant envoyé, ensemble avec celui revenant du moteur, au récipient antiroulis 6 Du fait que les conduites d'aspiration 8 sont réalisées en conséquence, pendant le pompage du dispositif d'aspiration 7, des différences de niveau du carburant 9 dans les parties de réservoir 1 ' et 1 " sont égalisées puisque davantage de carburant est aspiré chaque fois de la partie de réservoir ayant le niveau le plus élevé Les conduites d'aspiration 8, remplies de carburant, forment par ailleurs un système de tuyaux communiquants, à travers duquel s'effectue également une égalisation des niveaux sans action de pompage du dispositif d'aspiration 7, à condition que les conduites d'aspiration 8 ainsi que la conduite de retour 4 soient essentiellement exemptes d'air et que les niveaux de carburant dans les parties de réservoir 1 ' et 1 " soient au-dessus des orifices d'entrée des suction device 7 draws fuel 9 from the tank parts 1 'and 1 ", during the operation of the engine, since fuel then flows back through the injection nozzle 7', the aspiring fuel being sent, together with that returning from the engine, to the anti-roll container 6 Because the suction lines 8 are made accordingly, during the pumping of the suction device 7, differences in the level of the fuel 9 in the tank parts 1 'and 1 "are equalized since more fuel is sucked each time from the tank part having the highest level. The suction lines 8, filled with fuel, also form a system of communicating pipes, through which is also carried out equalization of the levels without pumping action of the suction device 7, provided that the suction lines 8 and the return line 4 are essentially free of air and that e the fuel levels in the tank parts 1 'and 1 "are above the inlet ports of the
conduites d'aspiration 8.suction lines 8.
Au cas o, après un vidage presque complet du réservoir, seulement une quantité relativement faible de carburant est réapprovisionnée, de sorte que seule la partie de réservoir 1 ' est remplie partiellement, dès que le moteur fonctionne, suffisamment de carburant sera parvenu après peu de temps à travers la conduite de retour 4 et la sortie 5 dans la partie de réservoir 1 ", de sorte que le niveau du carburant dans cette partie du réservoir se retrouvera également au-dessus de l'orifice In the case where, after an almost complete emptying of the tank, only a relatively small amount of fuel is replenished, so that only the tank part 1 'is partially filled, as soon as the engine is running, enough fuel will be reached after a short time. time through the return line 4 and the outlet 5 in the tank part 1 ", so that the level of the fuel in this part of the tank will also be found above the orifice
d'entrée de la conduite d'aspiration 8 correspondante. inlet of the corresponding suction line 8.
Une égalisation des niveaux peut ainsi s'ef- Equalization of the levels can thus be
fectuer de nouveau en peu de temps, même dans de tels cas. Une égalisation rapide des niveaux est sou- haité parce qu'il est ainsi possible de déterminer do it again in a short time, even in such cases. A fast leveling of the levels is desired because it is possible to determine
l'état de remplissage du réservoir au moyen d'une jauge unique, coordonnée seulement à une partie de réservoir, de préférence la partie 1 " Des économies sont ainsi35 réalisables à cet égard aussi. the filling state of the tank by means of a single gauge, coordinated only to a tank part, preferably part 1 "Savings are thus feasible in this regard too.
Au cas o il faut en plus réduire à un degré imperceptible les écarts passagers de l'indication du If it is necessary in addition to reduce to an imperceptible degree the transient deviations from the indication of the
niveau dus aux inévitables différences de niveau tempo- level due to the inevitable temporal level differences
raires entre les différentes parties de réservoir, les valeurs de niveau passagèrement incorrectes, mesurées par l'unique jauge, peuvent être éliminées par un calculateur de bord éventuellement présent de toutes manières puisque les importantes différences de niveau pendant la marche du véhicule provoquent généralement des vitesses de variation de niveau qui se distinguent nettement de celles pouvant être dues uniquement à la consommation de carburant et sont donc utilisables par le calculateur de bord pour l'identification de valeurs between the different tank parts, the transiently incorrect level values, measured by the single gauge, can be eliminated by an on-board computer, which may be present in any case since the large differences in level during the running of the vehicle generally cause level that are clearly distinguishable from those that may be solely due to fuel consumption and are therefore usable by the onboard computer for the identification of values
de niveau incorrectes.incorrect level.
Dans le système de réservoir montré par le dessin, la sortie 5 bifurque de la conduite de retour 4 devant le dispositif d'aspiration 7 dans le sens de l'écoulement du carburant renvoyé par le moteur La sortie 5 doit être étranglée relativement fortement dans ce cas afin de garantir que le courant principal du carburant renvoyé passe par le dispositif d'aspiration 7 In the tank system shown in the drawing, the outlet 5 branches off the return line 4 in front of the suction device 7 in the direction of the flow of the fuel returned by the engine. The outlet 5 must be throttled relatively strongly in this direction. in order to ensure that the main flow of the returned fuel passes through the suction device 7
et que celui-ci puisse fonctionner efficacement. and that it can work effectively.
Il est possible aussi, en principe, à la place de la sortie 5 devant le dispositif d'aspiration 7, de faire bifurquer une sortie 5 ' de la conduite de retour 4 derrière le dispositif d'aspiration 7, pour amener du carburant à la partie de réservoir 1 ', comme indiqué sur le dessin par une ligne en trait interrompu Cette It is also possible, in principle, instead of the outlet 5 in front of the suction device 7, to bifurcate an outlet 5 'of the return line 4 behind the suction device 7, to bring fuel to the tank part 1 ', as shown in the drawing by a dashed line This
sortie 5 ' peut être essentiellement non étranglée. 5 'output may be substantially unstressed.
Cependant, un étranglement peut être avanta- However, a throttling may be advantageous
geux dans ce cas aussi pour que le courant principal du in this case also so that the mainstream of the
carburant soit envoyé toujours dans le récipient anti- fuel is always sent to the anti-tank
roulis 6 ou vers la conduite d'alimentation 3, surtout roll 6 or to feed line 3, especially
lorsqu'il ne reste que peu de carburant dans le réser- when there is little fuel left in the fuel tank
voir.see.
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