FR3141487A1 - Systeme de reservoir d’uree de depollution des gaz d’echappement d’un moteur thermique - Google Patents

Systeme de reservoir d’uree de depollution des gaz d’echappement d’un moteur thermique Download PDF

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Abstract

Système de réservoir d’urée de dépollution des gaz d’échappement d’un moteur thermique, comportant un réservoir d’urée (2), une goulotte de remplissage de ce réservoir (4), une canalisation de ventilation disposée en parallèle de la goulotte (4), reliant le réservoir (2) à l’extérieur, équipée d’un boîtier de dégazage intermédiaire (14) présentant une entrée des gaz (18) reliée au réservoir (2) et une sortie des gaz reliée à l’extérieur, ce boîtier de dégazage (14) comportant à côté de l’entrée des gaz (18) une sortie de fluide (20) reliée par une canalisation propre (22) de descente au réservoir (2), qui comprend un clapet anti-retour s’ouvrant automatiquement vers le réservoir (2) en cas de présence de fluide dans ce boîtier (14). Figure 1

Description

SYSTEME DE RESERVOIR D’UREE DE DEPOLLUTION DES GAZ D’ECHAPPEMENT D’UN MOTEUR THERMIQUE
La présente invention concerne un système de réservoir d’urée de dépollution des gaz d’échappement d’un moteur thermique, comportant une goulotte de remplissage, ainsi qu’un véhicule automobile équipé d’un tel réservoir d’urée.
Un type de système de réservoir d’urée connu pour la dépollution des gaz d’échappement d’un moteur thermique de véhicule automobile, présenté notamment par le document FR-A1-2972220, comporte un réservoir principal alimenté par une goulotte de remplissage comprenant une ouverture accessible de l’extérieur du véhicule, cette goulotte disposant en parallèle d’une canalisation de ventilation reliant le réservoir à cette entrée. Pendant le remplissage du réservoir avec la goulotte remplie par le flot du fluide descendant, le réservoir effectue son dégazage par la remontée des gaz passant en parallèle par la canalisation de ventilation, pour sortir au niveau de l’ouverture et s’échapper dans l’atmosphère.
Le système de réservoir comporte de plus un réservoir additionnel disposé au-dessus du réservoir principal, alimenté par une pompe à partir de ce réservoir principal, constituant une réserve qui peut lui être délivrée si nécessaire. Une canalisation de ventilation secondaire relie le réservoir additionnel au réservoir principal en passant par un clapet anti-retour.
Certains systèmes de réservoir d’urée sont prévus pour un débit de remplissage compris entre 10 à 15l par minute. Toutefois on peut réaliser des réservoirs présentant un grand volume pour assurer une autonomie importante du véhicule en urée, notamment pour éviter un remplissage entre deux révisions de ce véhicule. Il existe des pistolets de remplissage présentant un débit supérieur, en particulier de 40l par minute, pour réduire le temps de remplissage des réservoirs, notamment ceux présentant des grands volumes.
On a dans ce cas un débit de fluide important dans la goulotte de remplissage, et une vitesse élevée de remontée des gaz chassés de ce réservoir par la canalisation de ventilation qui peut entraîner du fluide dans cette remontée.
Par ailleurs certaines canalisations de ventilation comportent un boîtier intermédiaire de dégazage disposé entre une partie basse et une partie haute de canalisation. Le fluide remontant avec les gaz dans la partie basse de canalisation est stocké dans le boîtier de dégazage, les gaz seulement remontant ensuite dans la partie haute de canalisation pour s’échapper au niveau de l’entrée de la goulotte. Le fluide stocké dans le boîtier de dégazage redescend par la suite vers le réservoir par la partie basse de canalisation, quand le débit de gaz dans cette partie est redescendu.
Toutefois cette disposition pose des problèmes dans le cas d’un débit important de fluide dans la goulotte, en particulier pour un débit de 40l par minute, car le fluide remontant avec le fort débit de gaz dans la canalisation de ventilation peut remplir le boîtier de dégazage. Ce fluide remonte ensuite par la partie supérieure de la canalisation pour atteindre l’entrée de la goulotte. On a alors des problèmes de refoulement d’urée vers l’extérieur causant une perte de produit qui peut souiller la carrosserie du véhicule, le pistolet d’injection et la main de l’opérateur, et formant une pollution.
La présente invention a notamment pour but d’éviter ces problèmes de l’art antérieur.
Elle propose à cet effet un système de réservoir d’urée de dépollution des gaz d’échappement d’un moteur thermique, comportant un réservoir d’urée, une goulotte de remplissage de ce réservoir, une canalisation de ventilation disposée en parallèle de la goulotte, reliant le réservoir à l’extérieur, équipée d’un boîtier de dégazage intermédiaire présentant une entrée des gaz reliée au réservoir et une sortie des gaz reliée à l’extérieur, ce système de réservoir étant remarquable en ce que le boîtier de dégazage comporte à côté de l’entrée des gaz une sortie de fluide reliée par une canalisation propre de descente au réservoir, qui comprend un clapet anti-retour s’ouvrant automatiquement vers le réservoir en cas de présence de fluide dans ce boîtier.
Un avantage de ce système de réservoir est que dans le cas d’un remplissage du réservoir avec un débit important, donnant un débit de gaz élevé dans la canalisation de ventilation entraînant une remontée de fluide vers le boîtier de dégazage qui se remplit, on a d’une part dans la canalisation propre de descente un blocage des gaz qui ne peuvent remonter vers ce boîtier grâce à son clapet anti-retour, et d’autre part dans le cas d’une entrée de fluide dans ce boîtier par la canalisation de ventilation, l’ouverture automatique du clapet qui laisse descendre ce fluide vers le réservoir par sa canalisation propre.
On obtient une circulation comprenant en même temps une remontée de fluide avec les gaz vers le boîtier de dégazage par la canalisation de ventilation, puis une descente de ce fluide qui n’est pas perturbée dans la canalisation propre de descente. Le niveau de fluide dans le boîtier de dégazage ne peut pas être élevé, ce fluide ne sort plus par la partie supérieure de la canalisation de ventilation débouchant vers l’extérieur.
Le système de réservoir selon l’invention peut comporter de plus une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles.
Avantageusement, le clapet anti-retour s’ouvre automatiquement sous l’effet de la masse de fluide présente dans le boîtier de dégazage.
Dans ce cas, le clapet anti-retour peut comporter un disque qui en position fermée s’ajuste sur une entrée circulaire de la sortie de fluide.
De plus, avantageusement le disque du clapet anti-retour comporte un axe de pivotement passant sensiblement par son diamètre, permettant une rotation de ce disque pour ouvrir le clapet.
Avantageusement, le système de réservoir comporte une butée de clapet qui est fixée en-dessous d’un côté du disque de clapet.
Avantageusement, la butée de clapet couvre en position fermée un peu moins de la moitié du disque de clapet.
Avantageusement, la sortie de fluide comporte au départ une partie légèrement conique se resserrant vers le bas.
Dans ce cas, avantageusement la partie conique est prolongée par une partie cylindrique qui est entourée par des crans annulaires d’accrochage de la canalisation propre.
L’invention a aussi pour objet un véhicule automobile comportant un réservoir d’urée de dépollution des gaz d’échappement d’un moteur thermique, remarquable en ce que ce réservoir fait partie d’un système de réservoir comprenant l’une quelconque des caractéristiques précédentes.
L’invention a de plus pour objet un procédé de remplissage d’un réservoir d’urée d’un tel véhicule automobile, remarquable en ce que pendant le remplissage du réservoir, à partir d’un seuil de remplissage du boîtier de dégazage, la masse de fluide contenue dans ce boîtier de dégazage ouvre automatiquement le clapet anti-retour.
L’invention sera mieux comprise et d’autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après donnée à titre d’exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels :
est une vue d’un système de réservoir d’urée selon l’invention ;
est une vue de la base du boîtier de dégazage de ce système, présentée en coupe passant suivant l’axe des deux raccords inférieurs de ce boîtier ;
est une vue en coupe axiale du raccord de sortie du boîtier de dégazage vers la canalisation propre de descente, comportant le clapet anti-retour présenté fermé ; et
est une vue en coupe axiale de ce raccord de sortie comportant le clapet anti-retour présenté ouvert.
Dans l’ensemble du document les mentions supérieures ou au-dessus sont relatives à la direction verticale d’un véhicule posé sur un sol horizontal.
La présente un système de réservoir d’urée d’un véhicule automobile comportant un réservoir 2 relié par une goulotte de remplissage 4 à une entrée de goulotte 6 qui est maintenue par une fixation 8 sur la carrosserie du véhicule.
Une canalisation de ventilation disposée en parallèle de la goulotte 4, comporte successivement en partant du réservoir 2, une partie basse de canalisation 12 se terminant par un premier raccord formant une entrée des gaz 18 dans un boîtier de dégazage 14 allongé suivant une direction verticale, puis une partie supérieure de canalisation 16 qui se termine en haut de la goulotte de remplissage 4.
Un remplissage avec une vitesse modérée du réservoir 2, par exemple avec un débit de 10l par minute, comporte une descente du fluide dans la goulotte 4, et en parallèle une remontée des gaz contenus dans le réservoir 2 le long de la canalisation de ventilation pour déboucher vers l’extérieur au niveau de l’entrée de goulotte 6.
Le boîtier de dégazage 14, réalisé par un moulage de matière plastique, présente une partie inférieure sensiblement horizontale comprenant le premier raccord vertical d’entrée des gaz 18 relié à la partie basse de canalisation 12, et un deuxième raccord de sortie du fluide 20 disposé en parallèle, qui est relié par une canalisation propre de descente de fluide 22 au réservoir 2.
Les figures 2 et 3 détaillent le deuxième raccord de sortie du fluide 20 comprenant d’abord une partie légèrement conique de guidage du fluide se resserrant vers le bas 30, présentant une petite hauteur, qui est formée d’une même pièce par le moulage en matière plastique du boîtier de dégazage 14. Une partie cylindrique 32 du deuxième raccord de sortie 20 soudée sous la partie conique 30, présente sur son contour extérieur des crans annulaires 34 qui reçoivent la canalisation propre de descente 22 serrée dessus, restant accroché par ces crans.
Un clapet 40 forme un disque qui au repos est ajusté horizontalement sur l’entrée de la partie conique 30 du raccord de sortie 20, pour fermer cette entrée. Le clapet 40 comporte un axe disposé suivant son diamètre, juste au-dessus de son épaisseur, présentant des extrémités dépassant du disque qui s’ajustent dans des logements 38 formés dans le plan inférieur 36 de l’intérieur du boîtier de dégazage 14, afin de permettre à ce clapet de pivoter suivant son diamètre.
Une butée de clapet 42 formant un peu moins de la moitié d’un disque, est fixée à l’entrée de la partie conique 30, juste en dessous du clapet fermé 40 et sur un côté de ce clapet pour empêcher ce côté de descendre. Dans cette position le clapet 40 ferme entièrement l’entrée de la partie conique 30 du raccord de sortie 20.
La présente le clapet 40 ouvert, son côté opposé à la butée 42 étant descendu par un pivotement d’un quart de tour de ce clapet qui vient dans une position verticale. Le disque du clapet 40 est alors disposé sensiblement au milieu du passage du fluide, sur le côté de la butée de clapet 42 formant moins de la moitié de ce passage.
Le fonctionnement du système de réservoir est le suivant. Lors d’un remplissage rapide du réservoir 2, par exemple avec un débit de 40l par minute, la sortie de gaz du réservoir avec un fort débit entraîne du fluide qui remonte dans la partie basse de la canalisation de dégazage 12, pour atteindre le boîtier de dégazage 14.
Par contre les gaz ne remontent pas par la canalisation propre de descente 22, ceux-ci étant bloqués au niveau du clapet anti-retour 40 comme présentée . La légère pression des gaz s’applique sur la partie du clapet 40 disposée sur le côté de la butée 42, en exerçant un couple sur ce clapet qui le maintient fermé en appui sur la butée.
La présente le fluide venant de la partie basse de canalisation de dégazage 12, qui monte dans le boîtier de dégazage 14 jusqu’à ce qu’une quantité suffisante de ce fluide appuyant sur le clapet 40 le fasse basculer vers sa position verticale d’ouverture. On obtient une vidange du boîtier de dégazage 14, et ensuite une fermeture de ce clapet après l’écoulement complet du fluide, sous l’effet des gaz qui voudraient remonter par la canalisation propre de descente 22.
On obtient de manière simple, efficace et économique, avec seulement l’ajout du raccord de sortie 20 sur le boîtier de dégazage 14 et de la canalisation de descente 22, sans modifier la goulotte de descente 4 et la canalisation de ventilation, en particulier leurs diamètres, la possibilité d’augmenter fortement le débit de remplissage du réservoir 2 ce qui permet d’accepter des nouvelles normes de pistolet de remplissage.

Claims (10)

  1. Système de réservoir d’urée de dépollution des gaz d’échappement d’un moteur thermique, comportant un réservoir d’urée (2), une goulotte de remplissage de ce réservoir (4), une canalisation de ventilation disposée en parallèle de la goulotte (4), reliant le réservoir (2) à l’extérieur, équipée d’un boîtier de dégazage intermédiaire (14) présentant une entrée des gaz (18) reliée au réservoir (2) et une sortie des gaz reliée à l’extérieur, caractérisé en ce que le boîtier de dégazage (14) comporte à côté de l’entrée des gaz (18) une sortie de fluide (20) reliée par une canalisation propre (22) de descente au réservoir (2), qui comprend un clapet anti-retour (40) s’ouvrant automatiquement vers le réservoir (2) en cas de présence de fluide dans ce boîtier (14).
  2. Système de réservoir selon la revendication 1, caractérisé en ce que le clapet anti-retour (40) s’ouvre automatiquement sous l’effet de la masse de fluide présente dans le boîtier de dégazage (14).
  3. Système de réservoir selon la revendication 2, caractérisé en ce que le clapet anti-retour (40) comporte un disque qui en position fermée s’ajuste sur une entrée circulaire de la sortie de fluide (20).
  4. Système de réservoir selon la revendication 3, caractérisé en ce que le disque du clapet anti-retour (40) comporte un axe de pivotement passant sensiblement par son diamètre, permettant une rotation de ce disque (40) pour ouvrir le clapet.
  5. Système de réservoir selon la revendication 4, caractérisé en ce qu’il comporte une butée de clapet (42) qui est fixée en-dessous d’un côté du disque de clapet (40).
  6. Système de réservoir selon la revendication 5, caractérisé en ce que la butée de clapet (42) couvre en position fermée un peu moins de la moitié du disque de clapet (40).
  7. Système de réservoir selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la sortie de fluide (20) comporte au départ une partie légèrement conique (30) se resserrant vers le bas.
  8. Système de réservoir selon la revendication 7, caractérisé en ce que la partie conique (30) est prolongée par une partie cylindrique (32) qui est entourée par des crans annulaires (34) d’accrochage de la canalisation propre (22).
  9. Véhicule automobile comportant un réservoir d’urée (2) de dépollution des gaz d’échappement d’un moteur thermique, caractérisé en ce que ce réservoir (2) fait partie d’un système de réservoir selon l’une quelconque des revendications précédentes.
  10. Procédé de remplissage d’un réservoir d’urée (2) d’un véhicule automobile selon la revendication 9, caractérisé en ce que pendant le remplissage du réservoir (2), à partir d’un seuil de remplissage du boîtier de dégazage (14), la masse de fluide contenue dans ce boîtier de dégazage (14) ouvre automatiquement le clapet anti-retour (40).
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