BRPI0610017A2 - método e aparelho para reduzir ou impedir emissões de hidrocarboneto a partir de um sistema de indução de ar um veìculo automotivo, veìculo automotivo, e, sistema de controle de emissão de hidrocarboneto por indução - Google Patents
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Abstract
MéTODO E APARELHO PARA REDUZIR OU IMPEDIR EMISSõES DE HIDROCARBONETO A PARTIR DE UM SISTEMA DE INDUçãO DE AR EM UM VEìCULO AUTOMOTIVO, VEìCULO AUTOMOTIVO, E, SISTEMA DE CONTROLE DE EMISSãO DE HIDROCARBONETO POR INDUçãO. Um método e um aparelho para reduzir ou impedir emissões de hidrocarboneto a partir de um sistema de indução de ar em um veículo automotivo direciona o hidrocarboneto a partir do sistema de indução para dentro do cárter quando o veículo não está em operaçao.
Description
"MÉTODO E APARELHO PARA REDUZIR OU IMPEDIR EMISSÕES DEHIDROCARBONETO A PARTIR DE UM SISTEMA DE INDUÇÃO DE AREM UM VEÍCULO AUTOMOTIVO, VEÍCULO AUTOMOTIVO, E, SISTEMADE CONTROLE DE EMISSÃO DE HIDROCARBONETO POR INDUÇÃO"
CAMPO DA INVENÇÃO
A presente invenção refere-se geralmente a sistemas e métodospara controlar emissões de hidrocarbonetos em veículos automotivos.
FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO
A industria automotiva tem visado ativamente a redução deemissões aperfeiçoada, incluindo a redução nas emissões devidas àevaporação de gasolina. A gasolina inclui uma mistura de hidrocarbonetosvariando dos butanos de volatilidade mais alta (C4) aos hidrocarbonetos Cg eCio de volatilidade mais baixa. Quando a pressão de vapor aumenta no tanquede combustível devido a condições como temperatura ambiente mais alta oudeslocamento do vapor durante o enchimento do tanque, o vapor decombustível pode fluir através de aberturas no tanque de combustível eescapar para a atmosfera. Para impedir a perda de vapor de combustível paradentro da atmosfera, o tanque de combustível é ventilado para dentro de umrecipiente chamado "recipiente de evaporação" que contém um materialadsorvente como grânulos de carvão ativado. À medida que o vapor decombustível entra na entrada do recipiente, o vapor de combustível se difundepara dentro dos grânulos de carvão e é temporariamente adsorvido. Otamanho do recipiente e o volume do material adsorvente são selecionadospara acomodar a geração de vapor de combustível esperada. Um exemplo desistema de controle de evaporação é descrito na patente US 6.279.548 deReddy, que é incorporada aqui pela referência.
Os sistemas de controle de emissões de evaporação têmavançado ao ponto em que as emissões de hidrocarbonetos do sistema deindução de veículo ou do sistema de admissão de ar levam em conta umaporção significativa das emissões de hidrocarbonetos restantes. As emissõesde hidrocarboneto do sistema de admissão podem surgir a partir da difusão deuma pequena quantidade de combustível deixada nos injetores de combustíveldepois do desligamento do motor ou a partir do combustível líquido queumedece as paredes do distribuidor de admissão. Alçapões de hidrocarbonetoscontendo um adsorvente como carvão ativado poderiam ser adicionados àadmissão de ar para absorver essas emissões, que podem, então, serdessorvidas pelo ar de admissão de motor quando o motor estiver operando,mas adicionariam custo e complexidade à fabricação do veículo. Um modomenos custoso mas ainda eficaz de eliminar ou reduzir as emissões seria desejável.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
Em um modo de realização da invenção, um método de reduzirou impedir as emissões de hidrocarbonetos dos hidrocarbonetos residuais emum sistema de indução de ar quando um veículo automotivo não está emoperação direciona o hidrocarboneto residual (presente como vapor, líquido,ou ambos) no sistema de indução de ar de veículo para dentro do cárter deóleo de motor. O cárter retém o hidrocarboneto, e o óleo de motor podeabsorver essas baixas quantidades de hidrocarboneto sem prejuízo.
Em um modo de realização da invenção, um aparelho parareduzir ou eliminar as emissões do hidrocarboneto residual presente em umsistema de indução de ar de veículo automotivo quando o veículo não está emoperação inclui um suspiro ou outra abertura localizada em uma porção dolado inferior do sistema de indução de ar, um orifício ou outra abertura em umcárter de óleo de motor, e um conector oco entre o suspiro e o orifício. Osuspiro e o orifício são abertos quando o veículo não está em operação parapermitir a qualquer hidrocarboneto no sistema de indução de ar serintroduzido no cárter através do conector.
Em um modo de realização da invenção, um sistema decontrole de emissão de hidrocarboneto para um motor de combustão internatendo um sistema de indução de ar conectando-se aos cilindros de motor,injetores de combustível localizados no sistema de indução de ar posicionadopara injetar combustível para dentro das portas de admissão, e um cártercontendo óleo de motor para lubrificar um pistão no cilindro, o cárter tendoum suspiro, inclui uma válvula de estrangulamento no sistema de indução dear e um caminho de conexão a partir de uma saída do lado inferior do sistemade indução de ar, a saída ficando localizada entre a válvula deestrangulamento e as portas de admissão, para o suspiro de cárter.
A invenção prove adicionalmente um método para reduzir ouimpedir as emissões de hidrocarbonetos dos hidrocarbonetos residuais emuma porção de um sistema de admissão de ar para um motor tendo um cártercontendo óleo de motor, no qual, quando o motor não está operando, a porçãodo sistema de indução de ar é ventilada para dentro do cárter.
Áreas adicionais de aplicabilidade da presente invenção setornarão visíveis a partir da descrição detalhada provida aqui. Deve serentendido que a descrição detalhada e os exemplos específicos, emboraindicando o modo de realização preferido da invenção, são pretendidos parafins de ilustração somente e não são pretendidos para limitar o escopo dainvenção.
DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS
A presente invenção será mais completamente entendida apartir da descrição detalhada e dos desenhos anexos, onde:
a Figura 1 é um diagrama esquemático de um sistema deventilação de cárter positivo (PCV) de motor da técnica anterior;
a Figura 2 é um diagrama esquemático de um sistema decontrole de emissão de hidrocarboneto de sistema de indução de acordo com ainvenção;
a Figura 3 é uma vista em perspectiva parcialmente cortada deum motor sistema de controle de emissão de hidrocarboneto para um veículode acordo com a invenção; e
a Figura 4 é um gráfico ilustrando as emissões dehidrocarboneto medidas para um sistema de indução de ar simulado.
DESCRIÇÃO DETALHADA DOS MODOS DE REALIZAÇÃO PREFERIDOS
A descrição a seguir do(s) modo(s) de realização preferido(s) émeramente um exemplo na natureza e não é de modo algum pretendida paralimitar a invenção, sua aplicação, ou usos.
Os sistemas de ventilação de cárter positiva (PCV) reduzem aemissão dos contaminantes re-circulando os gases de escapamento do pistão evapores de cárter para dentro dos cilindros de motor para queima. Durante aoperação de um veículo automotivo com um motor de combustão interna, osvapores de cárter são puxados através de um separador de líquido e paradentro do distribuidor de admissão de ar (uma parte do sistema de indução dear) onde eles serão puxados para dentro dos cilindros por meio do vácuo dedistribuidor de admissão. A Figura 1 ilustra esquematicamente um projeto detécnica anterior de um orifício de ventilação de cárter positiva. Na Figura 1, oorifício de PCV 10 no sistema de PCV de motor 40 é montado em umaporção de separação de óleo 42 de uma cobertura de carne de cabeça decilindro do cárter. O orifício 10 se conecta diretamente com uma mangueirade PCV 44 que conduz a um encaixe 46 sobre o distribuidor de admissão demotor 48 para re-circular os vapores de escapamento do pistão e cárter paradentro dos cilindros de motor, não mostrados, aos quais o distribuidor deadmissão se conecta.
A Figura 2 ilustra esquematicamente um sistema de ventilaçãode cárter positiva (PCV) em um modo de realização do sistema de controle deemissão de hidrocarboneto de sistema de indução de acordo com a invenção.Na Figura 2, o orifício de PCV 1 no sistema de PCV de motor 20 é montadona porção de separação de óleo 22 de uma cobertura de came de cabeça decilindro. O orifício 1 se conecta diretamente com uma mangueira de PCV 24para um encaixe 26 sobre uma porção de fundo 18 do distribuidor deadmissão de motor 28. Durante a operação de motor o sistema de PCV operacomo antes para re-circular os vapores de escapamento do pistão e cárter paradentro dos cilindros de motor para serem incinerados. Quando o motor nãoestá em operação, o vapor de hidrocarboneto que está presente no sistema deindução de ar é mais pesado do que o ar e afunda para o fundo do distribuidor28, onde ele pode passar através da mangueira 24 para dentro da cabeça decilindro e do cárter.
A Figura 2 mostra um fundo plano 18, mas o fundo 18 tambémpode ser formado para ajudar a direcionar o vapor ou líquido dehidrocarboneto para dentro da mangueira 24. Por exemplo, o fundo 18 podeter uma forma de funil ou outra depressão ao redor do encaixe 26 queencorajaria a passagem do hidrocarboneto para dentro da mangueira 24 e apartir daí para dentro do cárter.
O diagrama cortado da Figura 3 ilustra adicionalmente ainvenção como um modo de realização de um sistema de controle de emissãode hidrocarboneto de motor e de indução para um veículo. O motor 50 temum distribuidor de admissão 60 localizado próximo ao orifício de PCV 70. Odistribuidor de admissão 60 recebe o ar puxado através do filtro de ar 62 e damangueira de indução 64 dentro da abertura 66. A mangueira 64 é mostradadestacada da abertura 66 por simplificação. Uma seção de fundo dodistribuidor de admissão 60 próxima ao orifício de PCV 70 tem um suspiro76, conectado através da mangueira de PCV 74 ao orifício de PCV 70.Durante a operação de motor, o injetor de combustível 52 injeta combustível(hidrocarboneto) para dentro de um cilindro de motor. Quando o motor nãoestá operando, o hidrocarboneto do combustível pode gotejar a partir doinjetor e se vaporizar no distribuidor de admissão 60. O vapor de combustíveltambém pode umedecer a parede do distribuidor de admissão 60 ou outraspartes do sistema de indução de ar, representado pelas gotas dehidrocarboneto 54. Se o hidrocarboneto permanecer no sistema de indução dear, ele pode ser perdido (por exemplo, através do purificador de ar 62) comoemissões indesejáveis. O hidrocarboneto é re-direcionado para dentro docárter de motor para capturar o hidrocarboneto e impedir sua emissão a partirdo motor 50.
Os resultados de um teste simulando a vaporização decombustível utilizando injeção de gás butano para dentro de um distribuidorde admissão de ar com e sem o suspiro de cárter re-localizado de acordo coma invenção são representados pelo gráfico da Figura 4. A barra 100 representauma perda de hidrocarboneto medida (em gramas) para um sistema deindução de ar existente de 1,4 gramas de hidrocarboneto, enquanto a barra110 representa uma redução para uma perda de 0,3 gramas de hidrocarbonetosob as mesmas condições com um sistema de indução de ar modificado deacordo com a invenção, como ilustrado pela Figura 3.
A descrição da invenção é meramente um exemplo na naturezae, desse modo, as variações que não se afastam do âmago do assunto dainvenção são pretendidas dentro do escopo da invenção. Essas variações nãodevem ser vistas como um afastamento do espírito e do escopo da invenção.
Claims (12)
1. Método para reduzir ou impedir emissões de hidrocarbonetoa partir de um sistema de indução de ar em um veículo automotivo, omencionado sistema de indução de ar conectando-se a um motorcompreendendo um cárter de óleo de motor, caracterizado pelo fato decompreender:direcionar o hidrocarboneto no sistema de indução de ar paradentro do cárter quando o veículo não está em operação.
2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que o hidrocarboneto é direcionado através de um suspiro no sistemade indução de ar para dentro do cárter.
3. Método de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelofato de que o suspiro fica localizado em um ponto de lado inferior do sistemade indução de ar.
4. Método de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelofato de que uma válvula de estrangulamento localizada no sistema de induçãode ar é fechada quando o veículo não está em operação e, adicionalmente,pelo fato de que o suspiro no sistema de indução de ar fica localizado entre aválvula de estrangulamento e o motor.
5. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que o hidrocarboneto é direcionado geralmente a jusante do sistema deindução de ar para dentro do cárter.
6. Aparelho para reduzir ou eliminar emissões dehidrocarbonetos a partir de um sistema de indução de ar em um veículoautomotivo, quando o veículo não está em operação, o veículo automotivocompreendendo um motor de combustão interna tendo um sistema de induçãode ar e um cárter de óleo de motor, caracterizado pelo fato de compreender osistema de indução de ar, o cárter de óleo de motor, e um conector ococonectando um suspiro localizado em uma porção de lado inferior dodistribuidor de admissão de ar a um orifício dentro do cárter de óleo de motor.
7. Aparelho de acordo com a reivindicação 6, caracterizadopelo fato de que o orifício é um orifício de ventilação de cárter positiva.
8. Aparelho de acordo com a reivindicação 6, caracterizadopelo fato de que o conector oco fica em uma posição geralmente a jusante queconduz do suspiro para o orifício.
9. Veículo automotivo, caracterizado pelo fato de compreendero aparelho como definido na reivindicação 6.
10. Sistema de controle de emissão de hidrocarboneto porindução para um motor de combustão interna, caracterizado pelo fato decompreender um sistema de indução de ar se conectando aos cilindros domotor, um injetor de combustível localizado no sistema de indução de ar, omencionado injetor de combustível sendo posicionado para injetarcombustível para dentro de uma porta de admissão, um cárter contendo óleode motor que lubrifica um pistão no cilindro, o mencionado cárter tendo umsuspiro, e um caminho de conexão entre uma saída de lado inferior nodistribuidor de admissão de ar e o suspiro de cárter.
11. Sistema de controle de emissão de hidrocarboneto porindução de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de incluiradicionalmente uma válvula de estrangulamento localizada no sistema deindução de ar, onde a saída de lado inferior fica localizada entre a válvula deestrangulamento e o cilindro.
12. Sistema de controle de emissão de hidrocarboneto porindução de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato decompreender um sistema de ventilação de cárter positiva que compreende osuspiro de cárter.
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