BRPI0709256A2

BRPI0709256A2 - uma disposição de admissão de ar para um compressor de ar

Info

Publication number: BRPI0709256A2
Application number: BRPI0709256-3A
Authority: BR
Inventors: Por Arvidsson
Original assignee: Volvo Lastvagnar Ab
Priority date: 2006-03-30
Filing date: 2007-03-29
Publication date: 2011-06-28
Also published as: EP2004999A4; JP2009532604A; SE529737C2; US20100290930A1; EP2004999A1; WO2007114764A1; SE0600730L; CN101415942A

Abstract

UMA DISPOSIçãO DE ADMISSãO DE AR PARA UM COMPRESSOR DE AR. A presente invenção se refere a uma disposição de admissão de ar para um compressor de ar (110) intencionado para ser disposto sobre um veículo. A disposição de admissão de ar compreende um tubo de admissão de ar (10) para provisão de ar para um compressor de ar (110), e um conduíte de tomada de ar (20) para provisão de ar para um motor de combustão interna (130). O tubo de admissão de ar (10) é proporcionado com uma porção de extremidade (40) possuindo uma abertura de admissão (11) e é montado para o conduíte de tomada de ar (20). A porção de extremidade (40) é inserida no conduíte de tomada de ar (20) de uma maneira tal que a abertura de admissão (11) é disposta no interior do conduíte de tomada de ar (20), e a abertura de admissão (11) é disposta para se voltar em direção da direção principal (F2) do fluxo de ar intencionado no conduíte de tomada de ar (20). A presente invenção também se refere a um sistema de compressor de ar para um veículo, e igualmente a um veículo pesado compreendendo uma disposição de admissão de ar ou compreendendo um sistema de compressor de ar conforme mencionados anteriormente.

Description

"UMA DISPOSIÇÃO DE ADMISSAO DE AR PARA UMCOMPRESSOR DE AR"

CAMPO TÉCNICO DA PRESENTE INVENÇÃO

A presente invenção se refere a uma disposição deadmissão de ar para um compressor de ar em concordância como preâmbulo da reivindicação de patente independente 1posteriormente, e a um sistema de compressor de ar emconcordância com o preâmbulo da reivindicação de patenteindependente 21 posteriormente.

PANORAMA DO ESTADO DA TÉCNICA DA PRESENTE INVENÇÃO

Em veículos pesados, tais como caminhões e ônibus,existe uma necessidade para ar comprimido. O ar comprimidoé proporcionado para assegurar a função de diferentescomponentes e equipamentos pneumáticos do veículo. Ocompressor de ar é usualmente tracionado por ummovimentador primário do veículo, tal como um motor decombustão interna que é primordialmente utilizado paratração do veículo. O ar comprimido pode ser entregue paraum tanque de armazenamento a partir do qual ar comprimido ésuprido para os componentes e equipamentos pneumáticos.Motores turbocharged são rotineiramente empregados como omovimentador primário em veículos comerciais e, porconseqüência, também para energizar o sistema de compressorde ar. Um turbocharger é tracionado pelos gases de exaustãodo motor para suprimento de ar pressurizado para o motor demaneira a aumentar a eficiência do motor.

No compressor de ar, ar é comprimido em um ou maiscilindros de compressão por um ou mais pistões recíprocos.O ar comprimido é, após isso armazenado em um tanque de are utilizado à montante para diferentes equipamentospneumáticos, por exemplo, os freios, o sistema desuspensão, uma embreagem energizada, e/ou outroequipamento. Os pistões de compressor possuem vedações(isolantes) que auxiliam a manter o ar comprimido sobre umalateral do pistão e a manter o óleo de lubrificação sobre alateral oposta do pistão, isto é, as vedações ajudam amanter o óleo fora a partir do ar comprimido. Entretanto,tais vedações não são completamente efetivas (eficientes) oque implica em que algum óleo pode adentrar o ar comprimidoem forma de aerossol. 0 conteúdo de óleo no ar devido a talvazamento é dependente, por exemplo, da temperatura e davelocidade rotacional do compressor. 0 óleo de per se e bemcomo outras substâncias nas quais o óleo pode sertransformado, particularmente em altas temperaturas, podemser prejudiciais para componentes no sistema pneumático,tais como equipamento secador de ar, vedações, válvulas ousensores.

RESUMO DA PRESENTE INVENÇÃO

É um objetivo da presente invenção proporcionar umadisposição de admissão de ar para um compressor de ar daespécie referida na introdução, disposição de admissão quepode reduzir o vazamento de óleo para o ar comprimido.

Este objetivo é conseguido por uma disposição deadmissão de ar em concordância com a reivindicação depatente independente 1 posteriormente.

Pela provisão de uma disposição de admissão de ar ondea porção de extremidade do tubo de admissão de ar éinserida em um conduite de tomada de ar utilizado paraproporcionar ar para um motor de combustão interna, de umamaneira tal que a abertura de admissão do tubo de admissãode ar é disposto no interior do conduite de tomada de ar, ea abertura de admissão é disposta para se voltar em direçãoda direção principal do fluxo de ar intencionado noconduite de tomada de ar, a pressão do ar no tubo deadmissão de ar pode ser aumentada. Isto por sua vez iráimpedir (contra-atacar) vazamento de óleo para o arcomprimido.

A presente invenção é fundamentada sobre a constataçãode que se o fluxo de ar para o compressor por alguma razãoé restrito, o compressor tem que funcionar com maisdificuldade para ter capacidade de entregar o requisito dear comprimido para o veiculo. Com um tal fluxo de arrestrito, o vazamento de óleo a partir da lateral de eixode comando do pistão para lateral de ar do pistão docompressor pode aumentar devido ao fato de que ar a partirda lateral de eixo de comando pode mais facilmente passaras vedações e alcançar a lateral de ar do pistão.

O conceito inventivo primordial é o de que a aberturade admissão do tubo de admissão de ar é exposto a um fluxode ar direto do ar no conduite de tomada de ar. Peladisposição em concordância com a presente invenção, o tubode admissão de ar para proporcionar ar para o compressor dear é "pré-carregado" por intermédio do fluxo no conduite detomada de ar. Isto por sua vez reduz o trabalho que ocompressor de ar deve fazer e o vazamento de qualquermistura de óleo/ar a partir da região de eixo de comandopara o espaço de cilindro onde ar é comprimido é impedido(contra-atacado).

A característica de que "a abertura de admissão édisposta para se voltar em direção da direção principal dofluxo de ar intencionado no conduíte de tomada de ar" podeser conseguida de diferentes maneiras. Fundamentalmentedois parâmetros são importantes para exposição da aberturade admissão para o fluxo de ar no interior do conduíte detomada de ar; a direção da porção de extremidade do tubo deadmissão relativamente ao fluxo de ar principal no conduítede tomada de ar na posição onde o tubo de admissão émontado para o conduíte de tomada de ar, e a configuraçãoda porção de extremidade que é disposta inserida noconduíte de tomada de ar.

Em concordância com uma concretização da presenteinvenção, a extensão longitudinal da porção de extremidadedo tubo de admissão de ar, na direção para fora a partir doconduíte de tomada de ar, possui uma componente de extensãoque é perpendicular para a direção principal do fluxo de arintencionado no conduíte de tomada de ar e uma segundacomponente que possui a mesma direção como a direçãoprincipal do fluxo de ar intencionado no conduíte de tomadade ar. A porção de extremidade do tubo de admissão de ar épreferivelmente disposta em um ângulo (a) relativamentepara a direção principal do fluxo de ar intencionado noconduíte de tomada de ar, onde o ângulo (a) do tubo deadmissão de ar está no intervalo de IO0 < a < 80°. Em muitoscasos, o ângulo (a) está adequadamente no intervalo de 20°< a < 70°, e mais preferivelmente no intervalo de 30° < a <60°. Por intermédio disso, a área da abertura de admissãopode ser exposta para o fluxo de ar no conduíte de tomadade ar.

Em concordância com uma concretização adicional dapresente invenção, o tubo de admissão é projetado com umaporção de extremidade chanfrada, o que implica em que aextremidade de superfície do tubo de admissão e a linhacentral longitudinal do tubo de admissão forma um ângulo(β), onde O° < β < 90°. Em muitos casos, o ângulo (β) deporção de extremidade está adequadamente no intervalo de20° < β < 7O°, e preferivelmente no intervalo de 30° < β <60°. Uma tal porção de extremidade chanfrada podecontribuir para exposição da abertura de admissão para ofluxo de ar no conduíte de tomada de ar.

Pela seleção adequada de um ou ambos dos parâmetrosanteriormente mencionados, representados por (a) e (β), aporção de extremidade do tubo de admissão de ar pode serdisposta e/ou projetada de uma maneira tal que um planogeométrico definido pela abertura de admissão é disposto emum ângulo (Θ) relativamente para a direção principal dofluxo de ar intencionado no conduíte de tomada de ar, emque o ângulo (Θ) de abertura de admissão está no intervalode IO0 < θ < 170°, e preferivelmente no intervalo de 30° < θ< 150°, e mais pref erivelmente no intervalo de 45° < θ <135°. Em alguns casos, é vantajoso utilizar um ângulo (Θ)de abertura de admissão no intervalo de 60° < θ < 120°, epreferivelmente o ângulo (Θ) de abertura de admissão ésubstancialmente de 90°. Por intermédio disso, o fluxo dear no conduíte de tomada de ar pode ser efetivamenteutilizado para suprimento de ar para o compressor porintermédio do tubo de admissão de ar.

Em concordância com uma concretização adicional dapresente invenção, o ponto da abertura de admissão do tubode admissão de ar que está situado o mais próximo para asuperfície interna da parede do conduite de tomada de ar, ésituado em uma distância (B) a partir da superfície internada parede do conduite de tomada de ar na posição onde otubo de admissão de ar é montado para o conduite de tomadade ar. A distância (B) está preferivelmente no intervalo deD/8 < B < 7D/8, e mais preferivelmente no intervalo de D/4< B < D/2. Por intermédio disso, fenômeno de perturbação,tal como qualquer fluxo de turbulência ao longo da paredeinterna do conduite de tomada de ar pode ser evitado, e umposicionamento apropriado da abertura de admissão do tubode admissão de ar no conduite de tomada de ar pode serconseguido.

Em concordância com uma concretização adicional dapresente invenção, o tubo de admissão de ar é montado parauma porção encurvada do conduite de tomada de ar. Destamaneira, o projeto do conduite de tomada de ar é utilizadopara colocação do tubo de admissão de ar apropriadamente noconduite de tomada de ar de maneira a expor a abertura deadmissão do tubo de admissão de ar para o fluxo de ar noconduite de tomada de ar.

Em concordância com uma concretização adicional dapresente invenção, a porção de extremidade de referido tubode admissão de ar é projetado como um funil. Por intermédiodisso, a área de referida abertura de admissão voltada paraa direção principal do fluxo de ar intencionado no conduitede tomada de ar pode ser aumentada.

A presente invenção também se refere a um veículopesado compreendendo a disposição de admissão de ar emconcordância com a presente invenção. Vantagens adicionaise características vantajosas da presente invenção sãoapresentadas na descrição a seguir e nas reivindicações depatente dependentes posteriormente.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS DA PRESENTE INVENÇÃO

A presente invenção irá ser explicada em maioresdetalhes posteriormente com referência para concretizaçõesda presente invenção, e com referência para os desenhosacompanhantes, nos quais:

A Figura 1 mostra uma disposição de admissão de ar emconcordância com o estado da técnica;

A Figura 2 é uma vista esquemática de uma disposiçãode admissão de ar em concordância com a presente invençãocompreendida em um sistema de motor de compressão de ar;

A Figura 3a é uma vista esquemática de uma disposiçãode admissão de ar em concordância com a presente invenção;

A Figura 3b é uma vista esquemática de uma outraconcretização da disposição de admissão de ar emconcordância com a presente invenção;

As Figuras 4a - 5c são vistas esquemáticas deadicionais diferentes concretizações da disposição deadmissão de ar em concordância com a presente invenção.

As Figuras são somente representações esquemáticas e apresente invenção não está limitada para as concretizaçõesnelas representadas.

DESCRIÇÃO DETALHADA DE CONCRETIZAÇÕES PREFERIDAS DAPRESENTE INVENÇÃO

Na Figura 1 uma disposição de admissão de ar emconcordância com o estado da técnica é ilustrada. Um tubode admissão de ar (10') é conectado para um conduite detomada de ar (20') de maneira a se ramificar em uma porçãodo ar que flui no conduite de tomada de ar (20') para o tubode admissão de ar (10') . 0 tubo de admissão de ar (10')possuindo uma abertura de admissão (11') é conectado para oconduite de tomada de ar (20') em um ângulo de 90 graus,isto é, o conduite de tomada de ar (20') e o tubo deadmissão de ar (10') formam uma junção em (T) ou peça em(T) . A intenção é a de que uma porção do fluxo de ar noconduite de tomada de ar (20') irá ser ramificada para otubo de admissão de ar (10') para criação de um fluxo de arno tubo de admissão de ar (10') . 0 fluxo de ar no conduitede tomada de ar (20') é indicado por uma flecha (F2') e ofluxo de ar no tubo de admissão de ar ' (10') é indicado poruma flecha (Flr) apontando ascendentemente na Figura 1.

Entretanto, a força exercida por tal fluxo de arramificado é em muitos casos não suficiente para conseguirum fluxo de ar para o tubo de admissão de ar (10') . Como éindicado por uma flecha (F3') apontando descendentemente naFigura 1, um efeito de Venturi (ventilação) está presente,que neste caso forma um fluxo de ar em sentido contrárioviajando para baixo do tubo de admissão de ar (10') . Isto édevido ao fato de que a seção transversal circular do tubode admissão de ar (10') possui um menor diâmetro (d'), istoé, uma menor área de seção, do que o conduite de tomada dear (20') que possui um diâmetro (Df) .

A Figura 2 mostra uma ilustração esquemática de umadisposição de admissão de ar em concordância com a presenteinvenção, e um sistema de compressor de ar para um veiculoem concordância com a presente invenção. O sistemacompreende um compressor de ar (110), por exemplo,tracionado por um motor de combustão interna (130). Ocompressor de ar (110) está disposto sobre iam veiculo(300), tal como um caminhão, compressor de ar (110) que ésuprido por ar através de um tubo de admissão de ar (10). Ocompressor de ar (110) está disposto para entregar arcomprimido para o veiculo através de uma linha desuprimento (12) conduzindo para tanques de armazenamento dear comprimido (não mostrados). Um secador de ar (15) eoutro equipamento, tal como uma válvula sem carregamento,podem ser dispostos sobre a linha de suprimento (12).

Um conduite de tomada de ar (20) está suprindo ummotor (130) com ar para o processo de combustão. 0 conduitede tomada de ar (20) compreende uma primeira parte àmontante de um filtro de ar (140) e uma segunda parte àjusante do mesmo. 0 conduite de tomada de ar (20) prosseguea partir do filtro de ar (140) para um turbocharger (150) epara o motor (130) . Na medida em que o tubo de admissão dear (10) está montado à jusante do filtro de ar (140), umfiltro de compressor de ar separado não é semprenecessário, o que de fato reduz custos de manutençãoconsideravelmente por eliminação da necessidade parainspeção e/ou mudança de um filtro de ar separado utilizadoou entupido. Adicionalmente, o risco de entupimento dofiltro de ar do conduite de tomada de ar é reduzido, devidoao fato de que o filtro de ar de motor é dimensionado parafluxos de ar muito maiores e por conseqüência não iráentupir tão facilmente como um filtro de compressor de arpadrão (standard). Um tubo de exaustão (160) conduz apartir do motor (130) para o exterior. Na concretização dadisposição de admissão de ar ilustrada na Figura 2, o tubode admissão de ar (10) é montado para uma porção encurvadado conduite de tomada de ar (20) , observar a área nointerior do quadrado com linhas tracejadas.

Foi pela presente invenção concretizado que a força dofluxo de ar saindo em referido conduite de tomada de ar emdireção ao motor para o processo de combustão no mesmo podeser utilizada para reduzir a quantidade de propagação(transporte) de óleo no compressor de ar por configuraçãoda disposição de admissão de ar para o compressor de arapropriadamente.

A força (K) com a qual um fluxo de ar está atuandopode ser encontrada pela seguinte equação:

K = ρ A V21

Onde (p) é a densidade do fluxo de ar, (A) é a área deseção do tubo de admissão de ar em questão e (V) é avelocidade do fluxo de ar. Conseqüentemente, (K) é umafunção da área de seção do tubo de admissão de ar (10) e davelocidade de fluxo de ar ao quadrado em um determinadoponto em referido tubo de admissão de ar (10) .Adicionalmente, estes dois fatores são inter-relacionadosem que por aumento de referida área de seção, a velocidadeé diminuída.

Retornando para a Figura 2, o tubo de admissão de ar(10) é proporcionado com uma porção de extremidade (40)possuindo uma abertura de admissão (11) e é montado parareferido conduite de tomada de ar (20). Por conseqüência,durante utilização, um primeiro fluxo de ar (Fl) em direçãode referido compressor de ar (110) é proporcionado nointerior do tubo de admissão de ar (10), primeiro fluxo dear (Fl) que é ramificado por uma porção de um segundo fluxode ar (F2) em referido conduite de tomada de ar (20), queestá viajando em direção de referido motor (130). Porconseqüência, referida abertura de admissão (11) é supridacom uma porção do segundo fluxo de ar (F2), onde a porçãoremanescente de referido segundo fluxo de ar (F2) prosseguepara o motor (130). Por aplicação da equação anteriormentemencionada, referida abertura de admissão (11) éconfigurada de maneira a aumentar a velocidade de referidoprimeiro fluxo de ar (Fl) na abertura de admissão (11) eotimizar a área de seção do mesmo. Uma força exercida porreferido primeiro fluxo de ar (Fl) contra o compressor dear (110) garante um fluxo de ar de certa forma pressurizadona admissão do compressor de ar (110), proporcionando umpré-carregamento do compressor de ar (110), o que reduzvazamento de óleo.

Embora seja mostrado na Figura 2, que referidamontagem do tubo de admissão de ar (10) para o conduite detomada de ar (20) é proporcionada em uma posição entre ofiltro de ar (140) e o turbocharger (150), em uma posiçãoonde referido conduite de tomada de ar (20) é encurvado eafilado, referida posição pode ser proporcionada dentro oudepois do turbocharger (150), por exemplo, em conexão com omanifold do motor. É também possível se integrar referidaposição do tubo de admissão de ar (10) no filtro de ar(140), por exemplo, na saída (exaustão) do mesmo.

Com referência para a Figura 3a e a Figura 3b, adisposição de admissão de ar em concordância com a presenteinvenção é adicionalmente ilustrada. Na Figura 3a, oconduite de tomada de ar (20) para provisão de ar para ummotor de combustão interna possui um diâmetro (D) e o tubode admissão de ar (10) para provisão de ar para umcompressor de ar possui um diâmetro (d) . Comoprecedentemente descrito, o tubo de admissão de ar (10) émontado para o conduite de tomada de ar (20) . 0 tubo deadmissão de ar (10) é proporcionado com a porção deextremidade (40) possuindo a abertura de admissão (11) .Adicionalmente, a porção de extremidade (40) é inserida noconduite de tomada de ar (20) de uma maneira tal que aabertura de admissão (11) é disposta no interior doconduite de tomada de ar (20) , e a abertura de admissão(11) é disposta para se voltar em direção da direçãoprincipal (F2) do fl\ixo de ar intencionado no conduite detomada de ar (20).

Como se evidencia a partir da Figura 3b, a extensãolongitudinal da porção de extremidade (40) do tubo deadmissão de ar (10) , na direção (E) para fora a partir doconduite de tomada de ar (20), possui preferivelmente umacomponente de extensão (El) que é perpendicular para adireção principal (F2) do fluxo de ar intencionado noconduite de tomada de ar (20) e uma segunda componente (E2)que possui a mesma direção como a direção principal (F2) dofluxo de ar intencionado no conduite de tomada de ar (20) .Isto implica em que a porção de extremidade (40) do tubo deadmissão de ar (10) seja preferivelmente disposta em umângulo (a) relativamente para a direção principal (F2) dofluxo de ar intencionado no conduite de tomada de ar (20) ,onde 0° < a < 90°.

Na Figura 3a e na Figura 3b, dois outros ângulos sãotambém indicados. 0 tubo de admissão de ar (10) podepreferivelmente ser projetado com uma porção de extremidadechanfrada (40) de uma maneira tal que uma direção deextensão principal da superfície de extremidade (25) dotubo de admissão de ar (10) e a linha central longitudinal(26) do tubo de admissão de ar (10) formam um ângulo deporção de extremidade (β), onde O0 < β < 90°.

Em outras palavras, a porção de extremidade (40) podepreferivelmente ser projetada e/ou disposta de uma maneiratal que o plano geométrico (27) definido pela abertura deadmissão (11) é disposto em um ângulo (Θ) relativamentepara a direção principal (F2) do fluxo de ar intencionadono conduíte de tomada de ar (20) , em que o ângulo deabertura de admissão (Θ) está no intervalo de 10° < θ <110°.

Na Figura 3a é adicionalmente ilustrado como a porçãode extremidade (40) do tubo de admissão de ar (10) éinserida para o referido conduíte de tomada de ar (20) deuma maneira tal que o ponto da abertura de admissão (11) dotubo de admissão de ar (10) que é situado o mais próximopara a parede (28) do conduíte de tomada de ar (20), ésituado em uma distância (B) a partir da superfície internada parede (28) do conduíte de tomada de ar (20) na posiçãoonde o tubo de admissão de ar (10) é montado para oconduíte de tomada de ar (20). Na medida em que a porção deextremidade (40) do tubo de admissão de ar (10) échanfrada, existe uma distância a maior (C) entre a parede(28) e a abertura de admissão (11), onde C > B. Deveria serentendido que, no caso em que a porção de extremidade échanfrada, a distância (B) poderia ser zero. Entretanto,(C) deve que ser maior do que zero de maneira a dispor aporção de extremidade (40) inserida no conduite de tomadade ar (20). Em uma outra concretização da presenteinvenção, as distâncias podem, evidentemente serem B = C,onde (B) e (C) são maiores do que zero.

Embora a área de seção do conduite de tomada de ar(20) seja a mesma antes e depois da posição onde o tubo deadmissão de ar (10) é montado, como ilustrado, por exemplo,na Figura 3a e na Figura 3b, alternativamente a área deseção pode ser menor à jusante de referida posição demaneira a aumentar o primeiro fluxo de ar (Fl) adentrando aabertura de admissão (11) do tubo de admissão de ar (10).

Com referencia para todas as concretizações dapresente invenção descritas anteriormente, dependendo domaterial utilizado para o conduite de tomada de ar (20) epara o tubo de admissão de ar (10) serem conectados um parao outro, por exemplo, metal, plástico, etc, a pessoaespecializada no estado da técnica deve ter cuidado com as(estar atenta às) diferentes técnicas para união destescomponentes, tal como, por exemplo, soldagem, utilizando umadesivo, ou os assemelhados. Deve ser observado que, adespeito do fato de que as Figuras indicam que o tubo deadmissão de ar (10) e o conduite de tomada de ar (20)possuem uma seção transversal circular, qualquer outraconfiguração de seção transversal adequada dos componentesrotineiros pode ser utilizada como uma alternativa.Preferivelmente, a configuração de seção da porção deextremidade (40) do tubo de admissão de ar (10) e aconfiguração de seção do conduite de tomada de ar (20) sãoselecionadas para proporcionar a abertura de admissão (11)com uma forma adequada para criação de um primeiro fluxo dear de uma magnitude aumentada, isto é, a abertura deadmissão (11) é configurada com uma configuração paragarantir e facilitar a ramificação de ar para o tubo deadmissão de ar (10).

A Figura 4a até a Figura 5c são ilustrações deconfigurações adicionais da disposição de admissão de ar emconcordância com a presente invenção.

Na Figura 4a, a porção de extremidade (40) do tubo deadmissão de ar (10) é inserida para referido conduite detomada de ar (20) de uma maneira tal que a abertura deadmissão (11) é proporcionada em uma distância (B) para asuperfície interna de referido conduite de tomada de ar(20). Por conseqüência, o risco de possuir, por exemplo, umsegundo fluxo de ar turbulento, isto é, um fluxo de ar depressão mais baixa, na posição da abertura de admissão(11), é reduzido. Como pode ser observada a partir daFigura 4a, a porção de extremidade (40) do tubo de admissãode ar (10) do mesmo é chanfrada, isto é, proporcionada comum corte angulado, que repousa substancialmente a 45 grauscom um eixo geométrico longitudinal do tubo de admissão dear (10), e a abertura de admissão (11) é colocada de umamaneira tal que a mesma define um plano geométrico, querepousa perpendicularmente para a direção (F2) do segundofluxo de ar no interior do conduite de tomada de ar (20).Isto adicionalmente aumenta a força do primeiro fluxo de arpara a abertura de admissão (11) e impede (contra-ataca) oefeito de Venturi (ventilação) anteriormente mencionado.Na Figura 4b, a porção de extremidade (40) do tubo deadmissão de ar (10) é inserida para referido conduite detomada de ar (20) de uma maneira tal que uma parte daperiferia da abertura de admissão (11) contata a superfícieinterna do conduite de tomada de ar (20), isto é, B=O. Damesma maneira como mencionado anteriormente, a porção deextremidade é chanfrada, isto é, proporcionada com um corteangulado, que repousa substancialmente a 45 graus com oeixo geométrico longitudinal do tubo de admissão de ar(10), e a abertura de admissão (11) define um planogeométrico, que é posicionado perpendicularmente para adireção (F2) do segundo fluxo de ar no interior do conduitede tomada de ar (20) , isto é, o ângulo (Θ) ésubstancialmente de 90 graus.

Na Figura 4c, o tubo de admissão de ar (10) é montadocomo uma peça em (T) com o conduite de tomada de ar (20), ea porção de extremidade (40) com a abertura de admissão(11) é proporcionada com um corte angulado, que repousasubstancialmente a 45 graus com o eixo geométricolongitudinal do tubo de admissão de ar (10), e a porção deextremidade (40) do tubo de admissão de ar é posicionada deuma maneira tal que o plano geométrico definido pelaabertura de admissão (11) está em um ângulo (Θ)substancialmente igual a 45 graus em relação para a direção(F2) do fluxo de ar no interior do conduite de tomada de ar(20) .

Na Figura 5a, o conduite de tomada de ar (20) éencurvado, isto é, formando um segmento encurvado em que otubo de admissão de ar (10) é montado. 0 tubo de admissãode ar (10) é inserido no conduite de tomada de ar (20) parauma posição onde o conduíte de tomada de ar (20) ésubstancialmente em linha reta. Isto implica em que o pontode comunicação de fluxo, e, por conseqüência, a abertura deadmissão (11), são posicionados em um ponto antes dosegmento encurvado. Por conseqüência, a força de referidoprimeiro fluxo de ar na abertura de admissão (11) pode seralimentada, quando o tubo de admissão de ar (10) éposicionado apropriadamente em relação para o fluxo de arresultante do conduite de tomada de ar (20) . 0 tubo deadmissão de ar (10) é proporcionado como uma tubulação emlinha reta com a porção de extremidade (40) sendo chanfradaou não. Na medida em que o eixo geométrico longitudinal dotubo de admissão de ar (10) é paralelo para o fluxo de arno conduite de tomada de ar (20) , um ângulo da porção deextremidade (40) não irá fazer uma grande diferença para ofluxo de ar para o tubo de admissão de ar (10), mas podeser vantajoso dependendo da turbulência do fluxo de ar parao conduite de tomada de ar (20).

Na Figura 5b, uma porção de extremidade do tubo deadmissão de ar (10) é proporcionada com uma curvaturapossuindo um ângulo (v) de substancialmente 90 graus e éposicionada dentro do interior do conduite de tomada de ar(20) . Pelo posicionamento adequado em relação ao conduitede tomada de ar (20) , a força do primeiro fluxo de ar paraa abertura de admissão (11) é aumentada, na medida em que aárea de entrada encontrada pelo segundo fluxo de ar éminimizada.

Na Figura 5c, a porção de extremidade (40) de referidotubo de admissão de ar (10) é projetada como um funil (50)de maneira a conseguir uma área aumentada da abertura deadmissão (11). Adicionalmente, a porção de extremidade (40)de referido tubo de admissão de ar (10) é proporcionada comlima curvatura, o ângulo (v) da qual é maior do que 90graus. Nesta concretização da presente invenção, o tubo deadmissão de ar (10) é posicionado de uma maneira tal que omesmo garante os estresses induzidos a serem reduzidos,quando o segundo fluxo de ar trabalha contra a abertura deadmissão (11) e, por conseqüência, contra a conexão entre otubo de admissão de ar (10) e o conduite de tomada de ar(20). A velocidade do primeiro fluxo de ar no tubo deadmissão de ar (10) pode ser aumentada, e o espaço deinstalação requerido pode ser reduzido.

Alternativas adicionalmente concretizáveis, mas nãomostradas, poderiam compreender estruturas de lâminas deguia assemelhadas a ventilador, lâminas de guia que seestendem em direção radial a partir de, por exemplo, umaporção de extremidade configurada em funil para asuperfície interna do conduite de tomada de ar (20). Estaslâminas de guia poderiam estar em contato com e/ou serematadas para a superfície interna do conduite de tomada dear (20). Isto por sua vez pode aumentar a velocidade doprimeir fluxo de ar para a abertura de admissão (11).

Outras alternativas são concretizáveis, tais comodisposições de admissão de ar compreendendo dispositivos decoletagem (vertedouro) de fluxo de ar, tais como,ventiladores, foles, flapes, saias, filtros e osassemelhados.

Anteriormente, a presente invenção foi explanada emrelação a um motor de combustão interna alimentado por umcompressor de ar para um caminhão. Entretanto, foiconcretizado pela presente invenção, que qualquercompressor de ar, que é proporcionado em combinação com umatomada de ar para um processo de combustão, pode serutilizado para garantir (capacitar) a disposição emconcordância com a presente invenção por seleção de umajustamento (setup) adequado. Diferentes tipos decompressores de ar adequados compreendem compressores dedeslocamento positivo, tais como compressores recíprocos oude pistão, de parafuso rotativo, ou de ventiladordeslizante rotativo, ou compressores de compressão dinâmicatais como compressores centrífugos e outros tipos decompressores. Diferentes tipos de tracionadores primáriosadequados, que necessitam de ar para a combustão, são, porexemplo, motores ou turbinas de combustível gasoso, motoresde combustível de diesel ou de petróleo ou os assemelhados.Ά presente invenção é adequada para motores a diesel com ousem um turbocharger.

Portanto, deverá ser compreendido que a presenteinvenção não está limitada para as concretizações descritasanteriormente e ilustradas nos Desenhos; certamente, apessoa especializada no estado da técnica irá reconhecerque a presente invenção não é para ser considerada comoestando limitada por estas concretizações, masevidentemente, muitas variações, mudanças e modificaçõespodem ser feitas dentro do escopo e do espírito de proteçãodas reivindicações de patente posteriormente.

Claims

1. Uma disposição de admissão de ar para umcompressor de ar (110) intencionado para ser disposto sobreum veiculo, compreendendo um tubo de admissão de ar (10)para provisão de ar para um compressor de ar (110) , e umconduite de tomada de ar (20) para provisão de ar para ummotor de combustão interna (130), o tubo de admissão de ar(10) sendo proporcionado com uma porção de extremidade (40)possuindo uma abertura de admissão (11) e sendo montadopara o conduite de tomada de ar (20), caracterizada pelofato de que a porção de extremidade (40) do tubo deadmissão de ar (10) é inserida no conduite de tomada de ar(20) de uma maneira tal que a abertura de admissão (11) édisposta no interior do conduite de tomada de ar (20), e aabertura de admissão (11) é disposta para se voltar emdireção da direção principal (F2) do fluxo de arintencionado no conduite de tomada de ar (20) .

2. Uma disposição de admissão de ar de acordo com areivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a extensãolongitudinal da porção de extremidade (40) do tubo deadmissão de ar (10) , na direção para fora a partir doconduite de tomada de ar (20), possui uma componente deextensão (El) que é perpendicular para a direção principal(F2) do fluxo de ar intencionado no conduite de tomada dear (20) e uma segunda componente (E2) que possui a mesmadireção como a direção principal (F2) do fluxo de arintencionado no conduite de tomada de ar (20) .

3. Uma disposição de admissão de ar de acordo com areivindicação 2, caracterizada pelo fato de que a porção deextremidade (40) do tubo de admissão de ar (10) é dispostaem um ângulo (a) relativamente para a direção principal(F2) do fluxo de ar intencionado no conduite de tomada dear (20) , o ângulo (a) do tubo de admissão de ar (10)estando no intervalo de IO0 < a < 80°.

4. Uma disposição de admissão de ar de acordo com areivindicação 3, caracterizada pelo fato de que o ângulo(a) do tubo de admissão de ar (10) está no intervalo de 20°< a < 70°.

5. Uma disposição de admissão de ar de acordo com areivindicação 3, caracterizada pelo fato de que o ângulo(a) do tubo de admissão de ar (10) está no intervalo de 30°< a < 60°.

6. Uma disposição de admissão de ar de acordo com areivindicação 3, caracterizada pelo fato de que o ângulo(a) do tubo de admissão de ar (10) é substancialmente de 45°.

7. Uma disposição de admissão de ar de acordo comqualquer reivindicação precedente, caracterizada pelo fatode que o tubo de admissão (10) é projetado com uma porçãode extremidade chanfrada (40) de uma maneira tal que umadireção de extensão principal da superfície de extremidade(25) do tubo de admissão (10) e a linha centrallongitudinal do tubo de admissão (10) formam um ângulo (β)de porção de extremidade, onde O0 < β < 90°.

8. Uma disposição de admissão de ar de acordo com areivindicação 7, caracterizada pelo fato de que o ângulo(β) de porção de extremidade está no intervalo de 20° < β < 70°.

9. Uma disposição de admissão de ar de acordo com areivindicação 7, caracterizada pelo fato de que o ângulo(β) de porção de extremidade está no intervalo de 30° < β < 60°.

10. Uma disposição de admissão de ar de acordo com areivindicação 7, caracterizada pelo fato de que o ângulo(β) de porção de extremidade é substancialmente de 45°.

11. Uma disposição de admissão de ar de acordo comqualquer reivindicação precedente, caracterizada pelo fatode que a porção de extremidade (40) é projetada e/oudisposta de uma maneira tal que um plano geométrico (27)definido pela abertura de admissão (11) é disposto em umângulo (Θ) relativamente para a direção principal (F2) dofluxo de ar intencionado no conduite de tomada de ar (20),o ângulo (Θ) de abertura de admissão (11) estando nointervalo de 10° < θ < 170°.

12. Uma disposição de admissão de ar de acordo com areivindicação 11, caracterizada pelo fato de que o ângulo(Θ) de abertura de admissão (11) está no intervalo de 30° <θ < 150°.

13. Uma disposição de admissão de ar de acordo com areivindicação 11, caracterizada pelo fato de que o ângulo(Θ) de abertura de admissão (11) está no intervalo de 45° <θ < 135°.

14. Uma disposição de admissão de ar de acordo com areivindicação 11, caracterizada pelo fato de que o ângulo(Θ) de abertura de admissão (11) está no intervalo de 60° <θ < 120°.

15. Uma disposição de admissão de ar de acordo com areivindicação 11, caracterizada pelo fato de que o (Θ) deabertura de admissão (11) é substancialmente de 90°.

16. Uma disposição de admissão de ar de acordo comqualquer reivindicação precedente, caracterizada pelo fatode que o ponto da abertura de admissão (11) do tubo deadmissão de ar (10) que é situado o mais próximo da parede(28) do conduite de tomada de ar (20), é situado em umadistância (B) a partir da superfície interna da parede (28)do conduite de tomada de ar (20) na posição onde o tubo deadmissão de ar (10) é montado para o conduite de tomada dear (20).

17. Uma disposição de admissão de ar de acordo com areivindicação 16, caracterizada pelo fato de que adistância (B) entre referido ponto da abertura de admissão(11) e a parede (28) de conduite de tomada de ar (20) estáno intervalo de D/8 < B < 7D/8, onde (D) é o diâmetro oucorrespondente mensuração do conduite de tomada de ar (20).

18. Uma disposição de admissão de ar de acordo com areivindicação 16, caracterizada pelo fato de que adistância (B) entre referido ponto da abertura de admissão(11) e a parede (28) de conduite de tomada de ar (20) estáno intervalo de D/4 < B < D/2, onde (D) é o diâmetro oucorrespondente mensuração do conduite de tomada de ar (20) .

19. Uma disposição de admissão de ar de acordo comqualquer reivindicação precedente, caracterizada pelo fatode que o tubo de admissão de ar (10) é montado para umaporção encurvada do conduite de tomada de ar (20) .

20. Uma disposição de admissão de ar (X) de acordocom qualquer reivindicação precedente, caracterizada pelofato de que a porção de extremidade (40) de referido tubode admissão de ar (10) é projetada como um funil (50).

21. Um sistema de compressor de ar para um veiculo,compreendendo um motor (130) e compressor de ar (110)tracionado pelo motor (130) , e um tubo de admissão de ar(10) para provisão de ar para o compressor de ar (110), eum conduite de tomada de ar (20) para provisão de ar para omotor (130), o tubo de admissão de ar (10) sendoproporcionado com uma porção de extremidade (40) possuindouma abertura de admissão (11) e sendo montado para oconduite de tomada de ar (20), caracterizado pelo fato deque a porção de extremidade (40) do tubo de admissão de ar(10) é inserida no conduite de tomada de ar (20) de umamaneira tal que a abertura de admissão (11) é disposta nointerior do conduite de tomada de ar (20), e a abertura deadmissão (11) é disposta para se voltar em direção dadireção principal (F2) do fluxo de ar intencionado noconduite de tomada de ar (20).

22. Um veiculo pesado, caracterizado pelo fato de quecompreende uma disposição de admissão de ar conformedefinida em qualquer das reivindicações 1 - 20 ou umsistema de compressor de ar conforme definido nareivindicação 21.

23. Uma disposição de admissão de ar para umcompressor de ar (110) em um veiculo, referida disposiçãocompreendendo:- um tubo de admissão de ar (10) para referidocompressor de ar (110), e- um conduite de tomada de ar (20) para um motor decombustão interna (130);em que referido tubo de admissão de ar (10) éproporcionado com uma porção de extremidade possuindo umaabertura de admissão (11) e é montado para referidoconduite de tomada de ar (20);caracterizada pelo fato de que referida abertura deadmissão (11) é configurada de uma maneira tal que vem aproporcionar um primeiro fluxo de ar em referido tubo deadmissão de ar (10) em direção de referido compressor de ar(110), onde este primeiro fluxo de ar é criado por umsegundo fluxo de ar no interior de referido conduite detomada de ar (20) em direção de referido motor (130), e otubo de admissão de ar (10) está inserido em referidoconduite de tomada de ar (20) de uma maneira tal que aabertura de admissão (11) é posicionada no interior dereferido conduite de tomada de ar (20) .