BRPI1001353A2 - sistema de combustìvel e veìculo equipado com este sistema - Google Patents

Abstract

SISTEMA DE COMBUSTìVEL E VEìCULO EQUIPADO COM ESTE SISTEMA. O objetivo da presente invenção consiste em um sistema de combustível (10) que tem a finalidade de abastecer um motor de combustão interna (11) com combustível. A tal sistema pertence: - pelo menos um tanque principal (12) para acolher o combustível. - um tanque secundário (13) para o qual é transferido o combustível do tanque principal (12) e do qual o combustível é conduzido, através de um tubo flexível para combustível (25), ao motor de combustão interna (11); - um tubo Venturi (20) para a transferência de combustível do tanque principal (12) para o tanque secundário (13). O sistema de combustível (10) é caracterizado pelo fato de que a transferência do combustível do tanque principal (12) para o tanque secundário (13) se produz de tal modo, que ar comprimido é conduzido através do tubo Venturi (20) e deste modo é produzida uma força de sucção, de modo que o combustíve é aspirado por um primeiro conduto (16) para dentro do tubo Venturi (20) onde ele é misturado com ar comprimido e través de um segundo conduto (23) é conduzido a um tanque secundário (12). A presente invenção tem também como objetivo um veículo que é equipado com o sistema de combustível (10) descrito acima.

Description

"SISTEMA DE COMBUSTÍVEL E VEÍCULO EQUIPADO COM ESTE SISTEMA"

Campo Técnico

O objetivo da presente invenção consiste em um sistema de combustível de acordocom a introdução à reivindicação 1.

O objetivo da presente invenção consiste também em um veículo, que é equipadocom um sistema de combustível consoante a presente invenção.

Fundamentos

Muitos veículos, que são empregados, por exemplo, para o transporte de pessoas emercadorias, são acionados por um motor de combustão no qual é utilizado um combustívelna forma líquida, para produzir o movimento mecânico necessário. O veículo, por este moti-vo, é equipado com um tanqué para combustível ou com uma multiplicidade de tanques pa-ra combustível, que deve(m) conter uma quantidade suficiente de combustível, para acionaro veículo durante um determinado tempo.

Para se garantir um suprimento confiável e contínuo de combustível para o motordo veículo, o combustível é transferido de um tanque principal ou de uma multiplicidade detanques principais, nos qual/quais a maior parte do combustível está armazenado, para umrecipiente/tanque menor, no qual o nível do combustível é sempre tão alto, que pode sergarantido um fluxo contínuo de combustível do recipiente/tanque, independente da inclina-ção do veículo ou de qualquer movimento do combustível. A este recipiente/tanque se referefreqüentemente como tanque secundário.

A transferência do combustível do tanque principal ou do tanque principal para o re-cipiente/tanque pode se produzir por meio de um tubo Venturi. O tubo Venturi neste caso éde tal modo disposto, que nenhum combustível usado é conduzido do motor através do tuboVenturi e não consegue ser conduzido para dentro do recipiente/tanque menor. No segmen-to do tubo Venturi, que tem uma seção transversal estreitada é conectado um tubo flexível,cuja extremidade oposta se encontra no tanque principal, de modo que o combustível é as-pirado do tanque principal através deste tubo flexível e é misturado com o combustível de-volvido no tubo Venturi antes que ele atinja o recipiente/tanque menor. Deste modo o com-bustível no recipiente/tanque menor é mantido em um nível constante e pode ser assegura-do um fluxo contínuo confiável de combustível do recipiente/tanque ao motor.

Um tal sistema de combustível necessita, no entanto, de um fluxo forte e contínuode combustível devolvido para produzir a transferência necessária de combustível do tanqueprincipal para o recipiente/tanque menor e se ocorrer qualquer interrupção do fluxo ou se ofluxo for fraco, não se obtém uma transferência suficiente de combustível.

Consequentemente, há a necessidade de uma transferência confiável de combustí-vel do tanque principal para o recipiente/tanque menor.

Resumo da InvençãoA presente invenção se propõe a solucionar o problema citado. Este objetivo é atin-gido com um sistema de combustível de acordo com a reivindicação independente.

O problema descrito acima é solucionado fazendo-se com que o tubo Venturi emvez de ser alimentado com a corrente variável do combustível devolvido pelo motor sejaalimentado por ar comprimido.

Uma outra vantagem da presente invenção consiste no fato do sistema de combus-tível existente poder ser facilmente modificado e deste modo melhorado, uma vez que o sis-tema existente somente deve ser complementado por uma par de componentes para a con-dução de ar comprimido para o tubo Venturi1 para que se tenha assim o sistema melhoradoconsoante a presente invenção.

Uma outra vantagem do sistema de combustível de acordo com a presente inven-ção consiste no fato de que ele não acarreta uma elevação da temperatura do combustívelno tanque secundário, o que com as soluções atuais é inevitável, pois é empregado o com-bustível devolvido do motor que está aquecido, para produzir a transferência do combustível15 do tanque principal para o tanque secundário.

De acordo com uma modalidade da presente invenção o tanque secundário é equi-pado com uma válvula de evacuação de ar, para evitar uma sobrepressão no tanque. Estamodalidade resulta em um sistema com uma maior confiabilidade, pois não há nenhum riscode uma sobrepressão indesejável no tanque secundário.

De acordo com uma modalidade da presente invenção, em um ponto estreitado nosegundo conduto, através do qual é transportado o combustível/ar, é disposta uma unidadede evacuação de ar, através da qual é esgotada do combustível pelo menos uma parte do arque foi conduzido ao tubo Venturi e assim introduzido no conduto. Esta modalidade pode serempregada com a solução descrita acima para a evacuação de ar ou ser utilizada comouma solução separada para evitar a sobrepressão no tanque menor. Esta modalidade ofere-ce a vantagem de se reduzir o risco da formação de espuma no tanque menor, pois pelomenos uma parte do ar é eliminada da mistura de combustível ar, antes desta mistura atingiro tanque secundário.

Em uma modalidade da presente invenção, o tubo flexível de ar comprimido conduzo ar ao tubo Venturi. Neste caso pode ser disposta uma válvula no tubo flexível para arcomprimido, com a qual pode ser controlada a corrente de ar que atravessa o tubo flexívelde ar comprimido. Esta modalidade permite assim o controle da quantidade de combustívelque é transferida do tanque principal para o tanque secundário.

O tubo Venturi possui um segmento com uma seção transversal reduzida, e o pri-meiro conduto é conectado a este segmento. Esta modalidade resulta em um sistema decombustível que é de fácil produção, montagem e disposição em um veículo.

O objetivo da presente invenção consiste, também, em um veículo que é equipadocom um dos sistemas de combustível descritos acima.

Em uma modalidade da presente invenção, o ar comprimido é conduzido por umsistema já existente em um veículo para o tubo Venturi do sistema de combustível. Nestamodalidade não é necessário que se monte no veículo um dispositivo adicional separadopara a condução do ar comprimido ao sistema de combustível.

Em uma modalidade o ar comprimido é levado de um sistema de frenagem com umcompressor ao tubo Venturi no sistema de combustível do veículo. Esta é uma modalidadevantajosa, pois o veículo não precisa ser equipado com um sistema adicional, podendo serempregado um sistema que já existe no veículo.

Descrição Sucinta das Figuras

A presente invenção será em seguida descrita com mais detalhes fazendo-se refe-rência a uma modalidade ilustrada nos desenhos.

A Figura 1 é uma ilustração esquemática do sistema de combustível de acordo coma presente invenção

A Figura 2 é uma ilustração esquemática de uma modalidade de um tubo Venturi.

Descrição Detalhada da Invenção

A Figura 1 mostra uma modalidade do sistema de combustível 10 consoante as rei-vindicações. O sistema de combustível tem a finalidade de abastecer um motor de combus-tão interna 11 de modo contínuo e confiável com a quantidade desejada de combustível. Aosistema de combustível pertence um tanque principal 12, no qual é armazenado o combustí-vel. O volume do tanque principal 12 é de tal modo dimensionado que é obtida uma quanti-dade suficiente desejada de combustível e com intervalos satisfatórios de abastecimento.Este volume é determinado pelo tipo de veículo, pelo motor de combustão interna 11 queserá embutido e pela quantidade de combustível que será utilizada pelo motor 11.

O tanque principal 12 tem um formato geométrico apropriado, que é adpatado aoespaço disponível e ao volume desejado.

Quando são necessárias ou desejáveis quantidades grandes de combustível ouquando o espaço disponível para o tanque principal 12 é limitado, pode ser disposta dentrodo veículo uma multiplicidade de tanques de combustível que se comunicam entre si paraaumentar o volume total disponível e permitir uma melhor utilização do espaço disponível.

Ao sistema de combustível também pertence um tanque secundário 13. O combus-tível é transferido continuamente do tanque principal 12 ou do tanque para dentro do tanquesecundário 13, de modo que o combustível neste tanque durante a utilização do veículo émantido sempre a um nível mais alto do que o combustível no tanque principal 12. Destemodo fica assegurado que sempre há uma quantidade suficiente de combustível no tanquesecundário 13 para satisfazer continuamente a exigência de combustível temporariamentealta do motor 11. O tanque secundário 13 na modalidade ilustrada na ilustração 1 consisteem uma câmara separada do tanque principal 12 integrada ao tanque principal 12. A parede14, que separa o tanque secundário 13 do tanque principal 12, tem um orifício 15, de modoque, quando é atingido o nível de combustível no tanque secundário desejado, isto é, quan-do o nível de combustível sobe até a borda inferior do orifício 15, o combustível no tanquesecundário 13 é devolvido através do orifício 15 ao tanque principal 12. Isto é importantepara evitar um enchimento excessivo do tanque secundário 13 com combustível, pois umatal enchimento excessivo pode levar a um vazamento nas conexões e outros do tanque se-cundário 13.

O tanque secundário pode, no entanto, consistir em um tanque separado que é dis-posto separadamente do tanque principal. O tanque secundário neste caso deve ser equi-pado com uma drenagem de volta para o tanque principal, para ser evitado um enchimentoexcessivo do tanque secundário.

Tanto o tanque principal 12 como o tanque secundário 13 pode ter diferentes forma-tos geométricos, dependendo do espaço que está disponível no veículo em questão. O tan-que principal 12, no entanto, tem de preferência um formato que permite um esvaziamento omais completo possível do tanque principal 12. O tanque secundário 13 deve ter um formatoque permita que o combustível no tanque seja levado à região na qual o combustível étransferido para o motor 11, de preferência, de tal modo que o fundo do tanque seja projeta-do com superfícies inclinadas em relação a esta região, de modo que o combustível se a-cumule no ponto desejado no tanque secundário 13.

A transferência do combustível do tanque principal 12 para o tanque secundário 13se produz através de um primeiro conduto 16 do qual uma extremidade 17 desemboca naproximidade do fundo 18 do tanque principal 122, para ser assegurado que uma quantidademáxima possível do combustível no tanque principal 12 possa ser utilizada e ser transferidapara o tanque secundário 13.

Para a transferência do combustível do tanque principal 12 para o tanque secundá-rio 13, é empregado um tubo Venturi 20. O tubo Venturi 20 possui, conforme mostrado naFigura 2, uma parte de tubo 21 essencialmente reta, que apresenta um segmento 22 equi-pado com uma superfície de seção transversal consideravelmente reduzida. Quando umfluído corre através da parte de tubo 21, a superfície reduzida produz uma elevação da velo-cidade da corrente no segmento 22, o que por sua vez produz uma força de sucção no pri-meiro conduto 16 (Figura 1) cuja segunda extremidade 19 é conectada no segmento 22 coma seção transversal reduzida. A força de sucção produzida no primeiro conduto 16 faz comque o combustível seja conduzido do tanque principal 12 para o tubo Venturi 20, onde ele émisturado com o fluido, neste caso o ar, que corre pela parte de tubo 21, continuando atra-vés de um segundo conduto 23 que desemboca no tanque secundário 13.

No sistema de combustível 10 ilustrado na Figura 1 o ar comprimido é conduzido deum compressor 32 através de um tubo flexível para ar comprimido 24 para o tubo Venturi20. Em seguida o combustível proveniente do tanque principal 12 é misturado com o arcomprimido na parte de tubo 21 do tubo Venturi 20, e a mistura de combustível-ar é condu-zida através do segundo conduto 23 para o tanque secundário 13.

O ar no combustível deve ser eliminado do combustível antes do combustível sertransferido para o motor 11 para garantir a função desejada do motor 11. Isto pode ocorrerno tanque secundário 13, que é equipado com uma válvula de evacuação de ar não ilustra-da, para impedir uma sobrepressão dentro do tanque, pois uma sobrepressão no tanqueestaria associada com um grande risco de avaria, uma vez que quantidades consideráveisentrariam no tanque juntamente com o combustível. Alternativamente a evacuação de arpode ser produzida por meio de uma unidade de evacuação de ar 30, que é disposta em umponto adequado no segundo conduto 23, para eliminar o máximo possível de ar do combus-tível, antes que o combustível atinja o tanque secundário 13. Uma combinação destas duassoluções deve também ser prevista, quando é atingido com uma destas soluções somente oefeito desejado. A unidade de evacuação de ar 30 possui um filtro que elimina o ar do com-bustível.

O combustível finalmente é conduzido do tanque secundário 13 para o motor decombustão interna 11. Isto ocorre por meio de um conduto para combustível 25 que temuma extremidade 26 disposta de modo adequado na proximidade do fundo 27 do tanquesecundário 13, ao passo que a outra extremidade é conectada ao motor 11.

O sistema de combustível 10 ilustrado nas Figuras 1 e 2 possui também uma válvu-la 31 que é disposta em um ponto adequado no conduto de ar comprimido 24. A válvula 31proporciona o controle do fluxo de ar comprimido ao tubo Venturi 20 e assim também daquantidade de combustível que é transferido do tanque principal 12 para o tanque secundá-rio 13. O controle da válvula 31 se produz, de preferência, por exemplo, dependendo daadmissão real de gás no motor, pois esta admissão influirá sobre o combustível usado nomotor.

O sistema de combustível 10 consoante a presente invenção é disposto de modoadequado em um veículo, em um caminhão, por exemplo. O tanque principal 12 ou os tan-ques principais neste caso são dispostos em um ponto adequado no veículo. Diversos veí-culos possuem um sistema de ar comprimido ou diversos sistemas de ar comprimido, poisdeterminadas funções destes veículos são acionadas com ar comprimido, que é produzidopor um compressor de motor 32. Um exemplo de um sistema acionado com ar comprimido éo sistema de frenagem 33 de caminhões. Neste caso o ar comprimido é conduzido do sis-tema existente ao tubo Venturi 20 e através dele pode ser empregado para a transferênciadesejada de combustível do tanque principal 12 para o tanque secundário 13.

A presente invenção foi descrita acima com referência a uma modalidade preferida.No entanto pode se cogitar em algumas modificações:

- pode se fazer variar a modalidade específica do tubo Venturi1 para se proceder auma adaptação a dados específicos determinados;

- pode se fazer variar a modalidade do tanque no tocante ao formato e às relaçõesdimensionais mútuas e se adaptar ao veículo no qual o sistema é empregado assim como a

características desejadas do sistema.

- podem ser empregados outros gases sob pressão que não o ar.

Embora a presente invenção tenha sido descrita com referência a exemplos deconcretização, a presente invenção não é limitada a estes exemplos de concretização, masé definida com base nas reivindicações apensas.

Claims (10)

1. Sistema de combustível (10) para o abastecimento de um motor de combustãointerna (11) com combustível, pertencendo ao sistema de combustível os seguintes compo-nentes:- pelo menos um tanque principal (12) para conter o combustível,- um tanque secundário (13) ao qual o combustível proveniente do tanque principal(12) é transferido e do qual é conduzido o combustível ao motor de combustor interna (11)através de um tubo flexível para combustível (25);- um tubo Venturi (20) que serve para transferir o combustível do tanque principal(12) para o tanque secundário (13),CARACTERIZADO pelo fato de que a transferência do combustível do tanque prin-cipal (12) para o tanque secundário (13) se produz, fazendo-se com que o ar comprimidoseja conduzido através do tubo Venturi (20) e através dele seja produzida uma força de suc-ção em um primeiro conduto (16), encontrando-se uma extremidade (17) deste conduto notanque principal (12) e encontrando-se uma outra extremidade conectada ao tubo Venturi(20), de modo tal que o combustível no tanque principal é aspirado através do primeiro con-duto (16) para o tubo Venturi, onde ele é misturado com ar comprimido e conduzido atravésde um segundo conduto (23) para o tanque secundário (13).

2. Sistema de combustível, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADOpelo fato de que o tanque secundário (13) consiste em um componente que faz parte inte-grante do tanque principal (12) ou um tanque separado disposto separadamente do tanqueprincipal (12).

3. Sistema de combustível, de acordo com a reivindicação 1 ou 2,CARACTERIZADO pelo fato de que o tanque secundário (13) é equipado com uma válvulade evacuação de ar, para evitar uma sobrepressão no tanque.

4. Sistema de combustível, de acordo com uma das reivindicações acima,CARACTERIZADO pelo fato de que em um ponto adequado no segundo conduto (23) édisposta uma unidade de evacuação de ar (30), através da qual pelo menos uma parte do arque corre dentro do conduto (23), é eliminada do combustível.

5. Sistema de combustível, de acordo com uma das reivindicações acima,CARACTERIZADO pelo fato de que o tubo flexível para ar comprimido (24) conduz o arcomprimido de um compressor (32) para dentro do tubo Venturi (20) e pelo fato de que édisposta no tubo flexível para o ar comprimido (24) uma válvula (31) com a qual pode sercontrolado o fluxo de ar que atravessa o tubo flexível para ar comprimido (24), podendo des-te modo também ser controlada a quantidade de combustível que é transferida do tanqueprincipal (12) para o tanque secundário (13).

6. Sistema de combustível, de acordo com uma das reivindicações acima,CARACTERIZADO pelo fato de que o tubo Venturi (20) apresenta um segmento (22) comuma seção transversal reduzida e pelo fato de que o primeiro conduto (16) é conectado aeste segmento (22).

7. Veículo CARACTERIZADO pelo fato de que porta um sistema de combustível deacordo com uma das reivindicações 1-6.

8. Veículo, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de que oar comprimido é obtido de um sistema existente no veículo para o sistema de combustível(10).

9.

Veículo, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que oar comprimido para o sistema de combustível (10) é fornecido ao tubo venturi (20) de umsistema de frenagem (33) com um compressor (32).