BRPI0902507A2 - sistema e método de gerenciamento de alimentação múltipla em motores de combustão interna - Google Patents
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Abstract
SISTEMA E METODO DE GERENCIAMENTO DE ALIMENTAçãO MúLTIPLA EM MOTORES DE COMBUSTãO INTERNA, consistindo de um sistema eletrónico e método de controle com o fim de gerenciar e/ou monitorar o funcionamento de motores de combustão interna, visando condições ótimas de funcionamento em situações especificas pré-determinadas como: máximo rendimento térmico, menor consumo de combustíveis, menor emissão de poluentes gasosos, máxima potência, máxima substituição do combustível original, mínima substituição do combustível original e até mesmo sobre potência, não limitado somente a estes, dependendo da escolha do operador através de um controle eletrónico para alimentação múltipla de combustíveis líquidos em motores de combustão interna dotados de injeção de combustível original sob altas pressões no interior do cilindro (de forma direta ou indireta), ou sob baixas pressões (nas proximidades das válvulas de admissão ou interior do cilindro), que calcula e debita a correta quantidade dos combustíveis substituto e/ou auxiliar ou mesmo de liquido inerte (água) ou suas misturas, injetado ao coletor de admissão, e do combustível original (Ou primário), o qual pode ser adicionado diretamente no interior do cilindro ou nas proximidades das válvulas de admissão, através de atuação eletrónica nos motores que possuem tal sistema, ou atuação mecânica através de motor de passos ou válvulas elétricas atuando diretamente no governador mecânico (em motores que possuam tal sistema), possibilitando substituição parcial ou total do combustível original por combustível substituto e/ou auxiliar, injetado no coletor de admissão, antes ou depois do turbocompressor ou compressor mecânico, para qualquer condição de operação do motor (regime, aceleração, desaceleração, altas cargas, baixas cargas, altas rotações, baixas rotações), sem prejuízos ao funcionamento adequado do equipamento. O controle é projetado de tal maneira que, havendo esgotamento do combustivel substituto elou auxiliar, todo o sistema de alimentação e injeção deste combustivel é desligado, evitando-se funcionamento a seco de bomba e válvulas eletrónicas de injeção, retornando o motor à operação original, apenas com combustível primário injetado no interior do cilindro.
Description
"SISTEMA E MÉTODO DEGERENCIAMENTO DE ALIMENTAÇÃO MÚLTIPLA EM MOTORES DECOMBUSTÃO INTERNA".
A presente invenção refere-se a umsistema e método aplicado em motores de combustão interna, comoenseja sua denominação, para o fim de gerenciar e/ou monitorar ofuncionamento dos mesmos, visando condições ótimas de operação emsituações específicas pré-determinadas como: máximo rendimentotérmico, menor consumo de combustíveis, menor emissão de poluentesgasosos, máxima potência, máxima substituição do combustível original,mínima substituição do combustível original e até mesmo sobrepotência,não limitado somente a estes, dependendo da escolha do operadoratravés de um controle eletrônico para alimentação múltipla decombustíveis líquidos em motores de combustão interna dotados deinjeção de combustível original sob altas pressões no interior do cilindro(de forma direta ou indireta), ou sob baixas pressões (nas proximidadesdas válvulas de admissão ou interior do cilindro), que calcula e controla aalimentação da correta quantidade do combustível substituto e/ou auxiliarou mesmo de líquido inerte (água) ou suas misturas, injetado no coletorde admissão, e do combustível original (ou primário), o qual pode seradicionado diretamente no interior do cilindro ou nas proximidades dasválvulas de admissão.
Objetivos da Invenção:
Um primeiro objetivo é proporcionarum sistema e método para gestão e/ou monitoramento do modo deoperação do motor visando condições ótimas de funcionamento emsituações específicas pré-determinadas, tais como: máximo rendimentotérmico, menor consumo de combustíveis, menor emissão de poluentesgasosos, máxima potência, máxima substituição do combustível original,mínima substituição do combustível original e até mesmo sobrepotência,sendo mesmo possível a união de mais de uma das possibilidades acimadescritas (tal como máxima potência aliada a um mínimo consumo),dependendo da escolha do operador, a qual pode ser realizada porchave ou algum tipo de ajuste eletrônico, sendo o primeiro objetivopossibilitado pela aplicação do segundo, abaixo apresentado.
A fim de se atingir o objetivo primário,tem-se um segundo objetivo da invenção, que consiste em prover umsistema que controle eficientemente a alimentação de um combustívelsubstituto e/ou auxiliar, líquido inerte ou suas misturas (como exemplo,água e álcool), no coletor de admissão de motores de combustão internae a conseqüente correção (redução ou aumento) da alimentação docombustível original, que pode ser injetado a altas pressões no interior docilindro, de forma direta ou indireta, no caso de motores que funcionamsob o ciclo Diesel, tal como previsto pela Pl 0502682-2 ou a baixaspressões nas proximidades das válvulas de admissão ou mesmo nointerior do cilindro, no caso dos motores que funcionam sob o ciclo Otto.
É também objetivo da invenção proverum método capaz de determinar e controlar a quantidade correta decombustível substituto e/ou auxiliar ou líquido inerte ou suas misturas(como exemplo, água e álcool), a ser adicionado ao coletor de admissão,além deste ser capaz de corrigir (aumentar ou diminuir) a alimentação docombustível original (injetado a altas pressões no interior do cilindro, deforma direta ou indireta) ou a baixas pressões nas proximidades dasválvulas de admissão ou interior do cilindro, através de leitura deparâmetros do motor, cálculo das quantidades de combustíveis a seradicionada e/ou reduzidas pelo sistema secundário e/ou auxiliar dealimentação de combustíveis e acionamento nos respectivos sistemas deatuação (bicos injetores, bombas de combustível, atuadores mecânicosno governador, etc.) para o fim de atingir-se este objetivo.Descrição do Estado da Técnica:
É visível a tendência mundial à adoçãode veículos do tipo multicombustíveis, com a finalidade de redução douso combustíveis de fonte não renovável e/ou redução de custosoperacionais e/ou ganho de potência para aplicações específicas.
No caso de soluções tecnológicas quevisam a utilização de duas linhas de alimentação de combustíveis (doisreservatórios para se evitar a mistura dos combustíveis, que podem tercaracterísticas químicas diferentes), tal como previsto pela Pl 0502682-2,é importante que haja um controle preciso para cálculo e débito dacorreta quantidade de combustíveis nas linhas de alimentação principal esecundária e/ou auxiliar.
O documento Pl 0801760-3 refere-se aum método de controle de sistema de alimentação substituta de gás paramotores do ciclo Otto, através de uso de uma única unidade eletrônica decontrole (ECU) que é responsável por comutar o acionamento dos bicosinjetores de combustível primário e de combustível substituto, ambosinstalados no coletor de admissão, dependendo da escolha do operador.Neste caso, o motor opera apenas com um tipo de combustível (oulíquido, sendo este o combustível original, ou gasoso, sendo este osubstituto) e o controle limita-se a cortar a energia dos injetores decombustível primário transferindo o funcionamento para os injetores decombustível secundário ou substituto e vice e versa. Não é previstonenhum sistema de gerenciamento do modo de operação do motor.
O pedido de patente internacional US7.509.209 B2 prevê um controle eletrônico para operaçãomulticombustível em motores do ciclo Diesel, visando principalmente asubstituição de diesel por combustível gasoso (gás natural), onde aescolha entre a operação apenas com diesel ou na condiçãomulticombustível é realizada por acionamento de uma chave tipo "switch"(opção do operador) e não prevê o uso do sinal de pressão do coletor deadmissão como um dos parâmetros de controle, item este fundamentalno caso de motores sobrealimentados (por turbocompressor oucompressor mecânico). Além disso, não descreve um método de controledo governador mecânico, para operação multicombustível, no caso demotores Diesel dotados deste sistema e não prevê um gerenciamento daoperação do motor visando condições ótimas de funcionamento emsituações específicas pré determinadas.
O Registro internacionalUS2002/0007805 A1 prevê um controle simplificado para um sistemabicombustível que opera com diesel e gás onde a mistura de combustívelsubstituto e/ou auxiliar (gás) não é realizada por válvulas eletrônicas deinjeção e, além disto, a escolha entre a operação somente com ocombustível original (diesel) ou na condição bicombustível pode serrealizada automaticamente ou manualmente (por chave do tipo liga/desliga). Além disso, o registro em questão não prevê um sistema decontrole para a correção (redução ou aumento) da alimentação docombustível original (diesel).
O documento US2006/0266307 A1propõe um método de redução de poluentes em motores Dieselturbocomprimidos através da injeção de água no coletor de admissão,após o compressor mecânico ou turbocompressor, não interferindo como sistema de fornecimento de combustível ou seu controle. A injeção deágua ocorre antes e/ou depois do "intercooler" e não é realizada porválvulas eletrônicas de injeção e sim por pulverizadores nos quais avazão e pressão de água são controladas por uma bomba pulsativa.Os sistemas e métodos do Estado daTécnica não preveem o uso do sinal de pressão de coletor de admissão,como um parâmetro de controle e estão mais focados no uso decombustível gasoso para a substituição do combustível original.
Além disso, os sistemas e métodos doEstado da Técnica que visam a substituição do combustível original poroutro combustível (principalmente gasoso) contemplam uma seletora liga/ desliga, a fim de que o operador do veículo ou equipamento possadesligar ou ligar a alimentação de combustível substituto.
Ainda, os sistemas e métodos doEstado da Técnica não sugerem um controle adequado para o débito decombustível original, principalmente para motores do ciclo Diesel dotadosde governador mecânico, onde é necessária uma atuação mecânica nogovernador para que a correta substituição de combustível original pelosubstituto e/ou auxiliar seja possível.
Finalmente, os sistemas e métodos doEstado da Técnica não preveem um sistema e método para gestão e/oumonitoramento do modo de operação do motor visando condições ótimasde funcionamento em situações específicas pré-determinadas como:máximo rendimento térmico, menor consumo de combustíveis, menoremissão de poluentes gasosos, máxima potência, máxima substituiçãodo combustível original, mínima substituição do combustível original e atémesmo sobrepotência, sendo mesmo possível a união de mais de umadas possibilidades acima descritas, dependendo da escolha do operador,através de substituição parcial do combustível original, que pode serinjetado a altas pressões no interior do cilindro ou a baixas pressões nasproximidades da válvula de admissão ou interior do cilindro por umcombustível ou líquido inerte ou suas misturas injetado no coletor deadmissão.Breve Descrição da Invenção.
O controle eletrônico proposto tem porobjetivo gerenciar e/ou monitorar o modo de operação do motor visandosempre condições ótimas de funcionamento em situações específicaspré-determinadas, tais como: máximo rendimento térmico, menorconsumo de combustíveis, menor emissão de poluentes gasosos,máxima potência, máxima substituição do combustível original, mínimasubstituição do combustível original e até mesmo sobre potência, nãosendo limitado somente a estes, sendo mesmo possível a união de maisde uma das possibilidades acima descritas, dependendo da escolha dooperador, a qual pode ser realizada por chave ou algum tipo de ajusteeletrônico. Para isto, o controle eletrônico proposto dosa a quantidadecorreta de combustível substituto e/ ou auxiliar ou líquido inerte ou suasmisturas (dependendo da aplicação a ser desejada), injetado ao coletorde admissão de motores de combustão internos aspirados ousobrealimentados por compressor mecânico ou turbocompressor, sejaqual for à condição de funcionamento do motor
A idéia básica do sistema de controleproposto consiste na correção (redução ou aumento) da alimentação docombustível original, que pode ser injetado a altas pressões no interior docilindro, de forma direta ou indireta, e substituição deste por injeção decombustível substituto e/ou auxiliar ou mesmo de líquido inerte no coletorde admissão, podendo este ser efetuado antes ou depois doturbocompressor ou compressor mecânico, nos motores que possuemtais dispositivos de sobrealimentação, ou depois do filtro de ar, nosmotores aspirados, tal como previsto na Pl 0502682-2, onde sedemonstra a viabilidade termodinâmica da idéia em si.Os objetivos da invenção também sãoalcançados por meio de um método de determinação da quantidadecorreta de combustíveis a ser aumentado e reduzido e gerenciamento daoperação do motor, compreendendo as seguintes etapas:
leitura do sinal de nível do tanque dearmazenamento de combustível secundário e/ou auxiliar. Este sinal éopcional e pode ser utilizado pelo controle eletrônico como parâmetrológico para possibilitar o acionamento do sistema de alimentação decombustível secundário e/ou auxiliar quando do acionamento do motor;
leitura de parâmetros do motornecessários para o cálculo correto do débito de combustível substitutoe/ou auxiliar ou mesmo de líquido inerte (rotação, temperatura ambiente,pressão no interior do coletor de admissão, posição do pedal deacelerador, posição da alavanca do governador, no caso de motoresDiesel com este dispositivo, temperatura do líquido de arrefecimento domotor, temperatura do ar no coletor de admissão, torque, posição daalavanca de câmbio, vazão do combustível original, vazão docombustível substituto e/ou auxiliar, pressão da linha de combustívelsubstituto, temperatura dos gases de escape e composição dos gases deescape), sendo necessário no mínimo uma destas variáveis para ocorreto cálculo, lidas através de sensores ou por meio de comunicaçãodireta com a Unidade de Controle Eletrônico (ECU) original do motor(caso o mesmo possua este dispositivo);
leitura da seleção do operador,
podendo ser: máximo rendimento térmico, menor consumo decombustíveis, menor emissão de poluentes gasosos, máxima potência,máxima substituição do combustível original, mínima substituição docombustível original e até mesmo sobrepotência, não limitados somentea estes, sendo mesmo possível a união de mais de uma daspossibilidades acima descritas;
cálculo do débito exato de combustívelsubstituto e ou auxiliar ou mesmo de líquido inerte a partir dosparâmetros de seleção do operador (máximo rendimento térmico, menorconsumo de combustíveis, menor emissão de poluentes gasosos,máxima potência, máxima substituição do combustível original, mínimasubstituição do combustível original e até mesmo sobre potência, nãolimitado somente a estes) e de funcionamento do motor (rotação,temperatura ambiente, pressão no interior do coletor de admissão,posição do pedal de acelerador, posição da alavanca do governador, nocaso de motores Diesel com este dispositivo, temperatura do líquido dearrefecimento do motor, temperatura do ar no coletor de admissão,torque, posição da alavanca de câmbio, vazão do combustível original,vazão do combustível substituto e/ou auxiliar, pressão da linha decombustível substituto, temperatura dos gases de escape e composiçãodos gases de escape), podendo estes parâmetros serem lidos através desensores ou por meio de comunicação direta com a Unidade de ControleEletrônico (ECU) original do motor (caso o mesmo possua estedispositivo), sendo necessário, no mínimo, um desses sinais para ocorreto cálculo da quantidade de combustível substituto e/ou auxiliar oumesmo de líquido inerte, adicionado ao coletor de admissão;
cálculo da quantidade correta decombustível original, que pode ser injetado a altas pressões no interior docilindro, de forma direta ou indireta ou a baixas pressões no coletor deadmissão ou interior do cilindro. É importante aqui salientar que asubstituição de combustível original por combustível substituto e/ouauxiliar ou líquido inerte ou suas misturas é dinâmica, ou seja,dependendo da condição de funcionamento do motor e escolha da opçãode funcionamento do mesmo pelo operador, uma substituição ideal decombustível original por substituto é calculada e dosada;
atuação eletrônica ou elétrica emválvulas eletrônicas de injeção, em sua forma preferencial ( ou emqualquer outro dispositivo de atuação ou de dosagem) para o corretofornecimento do combustível substituto e/ou auxiliar ou mesmo de líquidoinerte ou suas misturas;
atuação eletrônica ou elétrica ematuadores para o correto fornecimento do combustível original;
O sistema de controle propostocompreende uma unidade eletrônica de processamento (ECU)constituído de dispositivo de memória, em que podem ser armazenadosdados pré programados necessários para definir a quantidade decombustível substituto a ser fornecida e/ou ainda dados para se definir acorreção (aumento ou redução) da alimentação do combustível original,além de ser capaz de armazenar dados da operação do motor, comoexcedências de rotação, temperatura, torque, emissão de poluentes,consumo de combustíveis, etc.
A unidade eletrônica deprocessamento (ECU) constitui também um processador de dados capazde realizar operações de cálculo, bem como pelo menos um conversoranalógico-digital (A/D), o qual converte para a forma digital sinaisanalógicos recebidos pela unidade eletrônica, como por exemplo, valoresde tensão do sensor de pressão no interior do coletor de admissão. Emuma forma alternativa da invenção, a unidade de controle eletrônico(ECU) compreende uma pluralidade de conversores analógico-digitaisque funcionam de forma paralela. Além disto, a unidade eletrônica deprocessamento pode apresentar, em uma forma alternativa, umainterface para comunicação com a ECU original do motor, podendoser na forma serial (CAN, LIN, FLEXRAY ou qualquer outroprotocolo de comunicação de dados existente ou a serdesenvolvido) ou paralela.
O sistema de controle atua emválvulas injetoras de combustível para o fornecimento do combustívelsubstituto. Desta forma a unidade eletrônica constitui também saídas depotência para acionamento de válvulas injetoras. A unidade eletrônicapode atuar em válvulas injetoras de alta impedância, bem como emválvulas injetoras de baixa impedância.
No caso do uso de mais de um injetorde alimentação de combustível substituto e/ou auxiliar ou mesmo delíquido inerte, pode haver uma única saída de potência para todos osinjetores ou saídas individuais para cada um ou qualquer combinaçãopara acionamentos individuais de alguns injetores e/ou acionamentos desubconjuntos de injetores, tal como visto na Figura 4.
A correção (aumento ou redução) daalimentação do combustível original também pode ser controlada pelomesmo sistema, podendo ser de atuação eletrônica, no caso dosmotores que possuem controle eletrônico de injeção (ECU), ou deatuação mecânica (no caso de motores Diesel dotados deste sistema),onde o controle eletrônico proposto atua no governador mecânicoatravés de um ou mais atuadores (por exemplo, motor de passos,atuador pneumático, solenóide, motor DC ou qualquer outro dispositivode acionamento angular ou linear) em uma configuração preferencial,efetuando redução ou incremento da alimentação de combustíveloriginal, dependendo da condição de funcionamento ditada pela leiturados sensores do motor ou da leitura dos parâmetros da ECU original domesmo.O sistema de acordo com a invençãopode, alternativamente, atuar na bomba injetara através de um de um oumais atuadores (por exemplo, motor de passos, atuador pneumático,solenóide, motor DC ou qualquer outro dispositivo de acionamentoangular ou linear) em uma configuração preferencial, e/ou atuador,magnético, hidráulico ou mecânico.
A grande vantagem do controleeletrônico (ECU) aqui proposto é que este permite que a tecnologiadesenvolvida e proposta na Pl 0502682-2 possa ser utilizada porqualquer operador, possibilitando que qualquer veículo ou equipamentodotado de motores do ciclo Diesel possam funcionar com substituiçãoparcial de etanol, injetado no coletor de admissão, em proporçõesvariando de 0% a 100% do volume de combustível primário ou originalnormalmente consumido, que, no caso dos motores do ciclo Diesel, éinjetado a altas pressões (diesel e/ou biodiesel e/ou óleo vegetais e/ouquerosene).
Assim sendo, a fim de permitir umamelhor elucidação do equipamento, proceder-se-á à sua descriçãopormenorizada, com referência aos desenhos abaixo, como segue:
A Fig. 1. ilustra a instalação de uma oumais válvulas eletrônicas de injeção (3) no coletor de admissão (1), emvista lateral, podendo ser instalada(s) após o compressor (4), tal como nodetalhe A, ou antes do compressor (4), tal como no detalhe B.
A Fig. 2. ilustra o sistema aplicado aum motor originalmente controlado eletronicamente, destacando osparâmetros de entrada e de saída da Unidade de Controle Eletrônica(ECU) proposta neste documento (1) (controle eletrônico paragerenciamento e/ou monitoramento dos modos de operação do motorvisando condições ideais de funcionamento através de substituiçãoparcial de combustível original por combustível substituto debitado nocoletor de admissão), parâmetros de leitura (3) recebidos dostransdutores/sensores (2) instalados no motor (12) e recebidos pela ECUproposta neste documento (1), opção de operação (4) do motor a partirda escolha do operador (máxima, potência, menos emissão, menorconsumo, etc.), sinal da posição do pedal do acelerador (16) recebidopela ECU proposta (1), sinal do sensor de nível (17) de combustívelsubstituto e/ou auxiliar recebido pela UCU proposta (1), sinal de saída (5)para os bicos injetores (6) de combustível substituto e/ou auxiliar oulíquido inerte ou suas misturas, instalados no coletor de admissão (7),linha de alimentação de combustível substituto e/ou auxiliar ou líquidoinerte suas misturas (8) para os bicos injetores (6), sinal recebido daECU original do motor (10), podendo estes serem os parâmetros decontrole do motor, como rotação, temperatura, pressão, etc., e sinal desaída (11) da ECU proposta para controle da ECU original (9) do motor,visando a correção (aumento ou diminuição da alimentação docombustível original ao motor (12), sinal de controle do débito decombustível original ao motor fornecido pela ECU original (13), eparâmetros de controle enviados pelos sensores do motor e recebidopela ECU original (14) e sinal de posição do pedal do acelerador (16);
A Fig. 3. ilustra o sistema aplicado aum motor originalmente controlado eletronicamente, destacando osparâmetros de entrada e de saída da Unidade de Controle Eletrônica(ECU) proposta neste documento (1) (controle eletrônico paragerenciamento e/ou monitoramento dos modos de operação do motorvisando condição condições ideais de funcionamento através desubstituição parcial de combustível original por combustível substitutodebitado no coletor de admissão), parâmetros de leitura (3) recebidosdos transdutores/ sensores (2) instalados no motor (12) e recebidos pelaECU proposta neste documento (1), opção de operação (4) do motor apartir da escolha do operador (máxima, potência, menos emissão, menorconsumo, etc.), sinal da posição do pedal do acelerador (16) recebidopela ECU proposta (1), sinal do sensor de nível (17) de combustívelsubstituto e/ou auxiliar recebido pela UCU proposta (1), sinal de saída (5)para os bicos injetores (6) de combustível substituto e/ou auxiliar oulíquido inerte ou suas misturas, instalados no coletor de admissão (7),linha de alimentação de combustível substituto e/ou auxiliar ou líquidoinerte suas misturas (8) para os bicos injetores (6), sinal recebido daECU original do motor (10), podendo estes serem os parâmetros decontrole do motor, como rotação, temperatura, pressão, etc., e sinal desaída (11) da ECU proposta para controle da Interface deCondicionamento de Sinal (18) o qual recebe o sinal de controle (13) daECU original (9) do motor e a converte para um sinal corrigido (15),visando a correção (aumento ou diminuição da alimentação docombustível original ao motor (12) e parâmetros de controle enviadospelos sensores do motor e recebido pela ECU original (14) e sinal deposição do pedal do acelerador (16);
A Fig. 4. ilustra o sistema aplicado aum motor originalmente controlado de forma mecânica, destacando osparâmetros de entrada e de saída da Unidade de Controle Eletrônica(ECU) proposta neste documento (1) (controle eletrônico paragerenciamento e/ou monitoramento dos modos de operação do motorvisando condições ideais de funcionamento através de substituiçãoparcial de combustível original por combustível substituto debitado nocoletor de admissão), parâmetros de leitura (3) recebidos dostransdutores/ sensores (2) instalados no motor (12) e recebidos pelaECU proposta neste documento (1), opção de operação (4) do motor apartir da escolha do operador (máxima, potência, menos emissão, menorconsumo, etc.), sinal da posição do pedal do acelerador (16) recebidopela ECU proposta (1), sinal do sensor de nível (17) de combustívelsubstituto e/ou auxiliar recebido pela UCU proposta (1), sinal de saída (5)para os bicos injetores (6) instalados no coletor de admissão (7), linha dealimentação de combustível substituto e/ou auxiliar ou suas misturas (8)para os bicos injetores (6), sinal recebido do governador mecânico domotor (10), podendo estes serem a posição da alavanca da injetora,vazão de combustível original, etc., e sinal de saída (11) da ECUproposta para controle do(s) atuador(es) (15) visando o controle dogovernador mecânico (9) do motor, regulando o débito de combustíveloriginal ao motor (12), atuação do governador (13) no débito decombustível original do motor (12), e parâmetros de controle (14)enviados pelo do motor (12) e recebidos pelo governador (9), (comorotação do motor) e sinal da posição do pedal do acelerador (17);
A Fig. 5 apresenta o diagrama decontrole para uma única válvula eletrônica de injeção (2) de combustívelsubstituto e/ou auxiliar ou mesmo de líquido inerte ou suas misturas,pela ECU proposta neste documento (1), instalada no coletor deadmissão (3);
A Fig. 6 apresenta o diagrama decontrole de mais de um injetor de alimentação de combustível substitutoe/ou auxiliar ou mesmo de líquido inerte ou suas misturas, onde podehaver uma única saída de potência para todos os injetores (2), tal comoapresentado no detalhe A, ou saídas individuais para cada um (detalheB) ou qualquer combinação para acionamentos individuais de algunsinjetores e/ou acionamentos de subconjuntos de injetores (detalhe C),instalados no coletor de admissão (3) de um motor de combustão interna,tal como apresentado na Fig. 1.
Claims (7)
1. - "SISTEMA E MÉTODO DEGERENCIAMENTO DE ALIMENTAÇÃO MÚLTIPLA EM MOTORES DECOMBUSTÃO INTERNA", caracterizado pela introdução de sistemaeletrônico para controle da alimentação substituta e/ou auxiliar decombustível alternativo no coletor de admissão de motores de combustãointerna aspirados ou sobrealimentados por compressor mecânico outurbocompressor, o qual, a partir de parâmetros lidos dos sensoresinstalados nos motor ou da unidade eletrônica de controle (ECU) domesmo (rotação, temperatura ambiente, pressão no interior do coletor deadmissão, posição do pedal de acelerador, posição da alavanca dabomba injetora, no caso de motores Diesel com este dispositivo,temperatura do líquido de arrefecimento do motor, temperatura do ar nocoletor de admissão, torque, posição da alavanca de câmbio, vazão docombustível original, vazão do combustível substituto e ou auxiliar,pressão da linha de combustível substituto, temperatura dos gases deescape e composição dos gases de escape) não limitado somente aestes, sendo necessária, pelo menos uma destas variáveis, calcula einjeta a correta quantidade de combustível substituto e/ou auxiliar a partirde atuação direta na válvulas eletrônicas de injeção instaladas no coletorde admissão, tal como previsto na Figura 1;
2. - "SISTEMA E MÉTODO DEGERENCIAMENTO DE ALIMENTAÇÃO MÚLTIPLA EM MOTORES DECOMBUSTÃO INTERNA" de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopela introdução de sistema eletrônico para controle da alimentação decombustível original ou primário de combustível que, a partir dosparâmetros de controle lidos dos sensores instalados no motor ou daECU original do motor, conforme descrito na reivindicação 1, calcula edetermina o correto débito do combustível original atuandoeletronicamente (nos motores que possuem controle eletrônico deinjeção) ou mecanicamente através de uso de um ou mais atuadores (porexemplo, motor de passos, atuador pneumático, solenóide, motor DC ouqualquer outro dispositivo de acionamento angular ou linear) em umaconfiguração preferencial, efetuando redução ou aumento do débito decombustível original (no caso de motores Diesel que possuem controlemecânico de injeção), possibilitando que a correta quantidade decombustível substituto seja debitado a partir de atuação direta nasválvulas eletrônicas de injeção instaladas no coletor de admissão;
3.- "SISTEMA E MÉTODO DEGERENCIAMENTO DE ALIMENTAÇÃO MÚLTIPLA EM MOTORES DECOMBUSTÃO INTERNA" de acordo com as reivindicações 1 e 2,caracterizado pela introdução de sistema eletrônico para controle daalimentação de combustível original e do substituto e/ou auxiliar decombustível alternativo, este último debitado no coletor de admissão demotores de combustão interna aspirados ou sobreaíimentados porcompressor mecânico ou turbocompressor, o qual, a partir de parâmetroslidos dos sensores instalados nos motor ou da unidade eletrônica decontrole (ECU) do mesmo, conforme descrito na reivindicação 1, calculae regula o débito do combustível original atuando eletricamente emválvula solenóide, cortando o sinal de pressão do turbocompressor ou docompressor mecânico à bomba injetora (no caso dos motores do cicloDiesel dotados deste sistema de alimentação), reduzindo assim aquantidade de combustível original fornecido ao motor devido o aumentoda pressão do coletor de admissão pelo aumento da carga ou rotação,substituindo esta quantidade pelo correto volume de combustívelsubstituto e/ou auxiliar pela atuação direta na(s) válvula(s) eletrônica(s)de injeção instalada(s) no coletor de admissão;
4.- "SISTEMA E MÉTODO DEGERENCIAMENTO DE ALIMENTAÇÃO MÚLTIPLA EM MOTORES DECOMBUSTÃO INTERNA" de acordo com as reivindicações 1,2 e 3,caracterizado pela introdução de sistema eletrônico de controle paraalimentação de combustível original, podendo este ser injetado a altaspressões no interior do cilindro ou a baixas pressões no coletor deadmissão ou interior do cilindro, e de combustível substituto e/ou auxiliarno coletor de admissão de motores de combustão interna aspirados ousobre alimentados por compressor mecânico ou turbo compressor, oqual, a partir dos parâmetros de controle lidos dos sensores instaladosno motor ou da ECU original do motor, conforme descrito nareivindicação 1, efetua o acionamento do sistema de controle dealimentação de combustíveis original e secundário no momento em que ooperador liga o motor, sendo automaticamente acionados pela ECUproposta a bomba de combustível e as válvula(s) eletrônica(s) de injeção(bico(s) injetor(es)) de combustível substituto e/ou auxiliar, eautomaticamente efetua o corte da(s) bomba(s) de combustível(s) e ocorte da(s) válvula(s) eletrônica(s) de injeção (bico(s) injetor(es)) decombustível substituto e/ou auxiliar ou mesmo de líquido inerte,instalados no coletor de admissão, quando o combustível substituto e/ouauxiliar ou mesmo de líquido inerte estiver ausente, evitando-sefuncionamento a seco de ambas as partes, evitando-se danos aoscomponentes, retornando o motor a operar na condição original defuncionamento, podendo o mesmo operar apenas com o combustíveloriginal.
5.- "SISTEMA E MÉTODO DEGERENCIAMENTO DE ALIMENTAÇÃO MÚLTIPLA EM MOTORES DECOMBUSTÃO INTERNA" de acordo com a reivindicação 4,caracterizado pela introdução de sensor opcional de nível mínimo decombustível substituto e/ou auxiliar ou mesmo de líquido inerte, instaladono tanque adicional de combustível, o qual informa ao sistema eletrônicode controle (ECU) o nível mínimo de combustível substituto e/ou auxiliar,podendo este efetuar o corte do sistema de alimentação e de injeção decombustível substituto e/ou auxiliar ou mesmo de líquido inerte ou suasmisturas, retornando o motor aos parâmetros originais de funcionamento(utilizando apenas o combustível primário ou original) e evitando-sedanos ao sistema de alimentação e injeção de combustível substitutoe/ou auxiliar por funcionamento a seco.
6. - "SISTEMA E MÉTODO DECONTROLE DE ALIMENTAÇÃO MÚLTIPLA EM MOTORES DECOMBUSTÃO INTERNA" de acordo com as reivindicações 1, 2 e 3,caracterizado pela introdução de sistema eletrônico de controle dainjeção substituta e/ou auxiliar de combustível alternativo no coletor deadmissão de motores de combustão interna aspirados ousobrealimentados por compressor mecânico ou turbo compressor, o qualpode possuir uma chave de seleção de "gestão de operação do motor",podendo esta escolha ser de máximo rendimento térmico, menorconsumo de combustíveis, menor emissão de poluentes gasosos,máxima potência, máxima substituição de combustível original, mínimasubstituição de combustível original e até mesmo sobrepotência, sendomesmo possível a união de mais de uma das possibilidades acimadescritas, dependendo da escolha do operador em função das suasnecessidades para o trabalho específico que está sendo realizado nomomento, a qual pode ser realizada por chave ou por algum tipo deajuste eletrônico.
7. - "SISTEMA E MÉTODO DECONTROLE DE ALIMENTAÇÃO MÚLTIPLA EM MOTORES DECOMBUSTÃO INTERNA" caracterizado pela introdução de métodoaplicado em motores de combustão interna para o fim de gerencial ofuncionamento do mesmo através de leitura do sinal de nível do tanquede armazenamento de combustível secundário e/ou auxiliar, leitura deparâmetros do motor necessários para o cálculo correto do débito decombustível substituto e/ou auxiliar ou mesmo de líquido inerte (rotação,temperatura ambiente, pressão no interior do coletor de admissão,posição do pedal de acelerador, posição da alavanca do governador, nocaso de motores Diesel com este dispositivo, temperatura do líquido dearrefecimento do motor, temperatura do ar no coletor de admissão,torque, posição da alavanca de câmbio, vazão do combustível original,vazão do combustível substituto e/ou auxiliar, pressão da linha decombustível substituto, temperatura dos gases de escape e composiçãodos gases de escape), sendo necessário no mínimo uma destasvariáveis para o correto cálculo, leitura da seleção do operador, podendoser: máximo rendimento térmico, menor consumo de combustíveis,menor emissão de poluentes gasosos, máxima potência, máximasubstituição do combustível original, mínima substituição do combustíveloriginal e até mesmo sobre potência, não limitados somente a estes,sendo mesmo possível a união de mais de uma das possibilidades acimadescritas, cálculo da quantidade exata de combustível substituto e ouauxiliar ou mesmo de líquido inerte a ser alimentado no coletor deadmissão, cálculo da quantidade correta de combustível original,atuação eletrônica ou elétrica em válvulas eletrônicas de injeção, em suaforma preferencial e atuação eletrônica ou elétrica em atuadores para ocorreto fornecimento do combustível original;
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BRPI0902507 BRPI0902507A2 (pt) | 2009-07-14 | 2009-07-14 | sistema e método de gerenciamento de alimentação múltipla em motores de combustão interna |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BRPI0902507 BRPI0902507A2 (pt) | 2009-07-14 | 2009-07-14 | sistema e método de gerenciamento de alimentação múltipla em motores de combustão interna |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BRPI0902507A2 true BRPI0902507A2 (pt) | 2011-03-15 |
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ID=43719602
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| BRPI0902507 BRPI0902507A2 (pt) | 2009-07-14 | 2009-07-14 | sistema e método de gerenciamento de alimentação múltipla em motores de combustão interna |
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| Country | Link |
|---|---|
| BR (1) | BRPI0902507A2 (pt) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112192633A (zh) * | 2020-09-23 | 2021-01-08 | 蚌埠学院 | 一种牛蒡子干燥粉碎装置 |
| CN119077866A (zh) * | 2024-10-25 | 2024-12-06 | 安吉安盛竹木机械有限公司 | 推料式锯料设备及锯料方法 |
-
2009
- 2009-07-14 BR BRPI0902507 patent/BRPI0902507A2/pt not_active Application Discontinuation
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