BRPI1102096A2

BRPI1102096A2 - distribuidor de combustÍvel.

Info

Publication number: BRPI1102096A2
Authority: BR
Inventors: Fabiano Cardia; Claudinei Garcia Buzinaro; Ah Odair Antonio Von; Gilson Fernando Dos Santos Araujo; Fernando Luiz Windlin
Original assignee: Magneti Marelli Sist S Automotivos Ind E Com Ltda Divisco Controle Motor
Priority date: 2011-05-31
Filing date: 2011-05-31
Publication date: 2013-06-25

Abstract

Distribuidor de combustível. A presente invenção se refere a um distribuidor de combustível para aplicação em sistemas de injeção de motores de combustão interna que utilizam um combustível auxiliar para a partida a frio do motor, sendo o distribuidor moldado em um único componente contendo galeria para alimentação dos bicos injetores (10), do sistema principal de alimentação, e galeria de partida a frio com duto de diâmetro coptrolado para alimentação de insertos injetores 9, sendo as galerias não comunicantes no distribuidor. A galeria (12) possui uma pluralidade de alojamentos adequados para acoplamentos dos bicos injetores (10), enquanto que a galeria de partida a frio (11) tem uma pluralidade de alojamentos para os insertos injetores, empregando-se um bico injetor (10) e um inserto injetor (9) para cada cilindro do motor.

Description

Distribuidor de combustível.

CAMPO DA INVENÇÃO

O presente pedido de invenção se refere a um distribuidor de combustível empregado em sistemas de alimentação de combustível em motores de combustão interna, capaz de fornecer dois tipos de combustíveis líquidos distintos separadamente, em um único componente, até os injetores de combustíveis e insertos

injetores.

ESTADO DA TÉCNICA

Os motores de combustão interna do ciclo Otto que utilizam etanol (álcool etílico hidratado combustível - AEHC) necessitam de sistema auxiliar para a partida do motor em temperaturas abaixo de 15°C, devido à baixa pressão de vaporização do etanol. Assim, umas das formas encontradas para a solução deste problema é a utilização de gasolina durante a partida do motor, em função da gasolina ter pressão de vaporização mais elevada que o etanol e o ponto de fulgor mais baixo.

O sistema com partida a frio que utilizam gasolina empregam normalmente sistemas de alimentação independente desde o reservatório até

injeção da gasolina no coletor de admissão do motor.

No pedido de patente WO 2004/090309 de IWAMOTO, o

sistema de alimentação de gasolina para partida a frio de um motor ciclo Otto pode ser simplificado com a utilização de uma única galeria, porém, que utiliza os mesmos injetores de combustível tanto para álcool quanto para a gasolina. Neste caso, utilizam-se apenas o reservatório e válvula de controle de fluxo, sendo osjte™3'^00™^0®"!®®

(galeria e injetores) comuns para os dois combustíveis. — —

Neste tipo de solução exige-se-uma maior quantidade do_

combustível de partida para injeção na câmara de combustão do motor, ou coletor de admissão. Deste modo, há a necessidade de que o reservatório de gasolina seja de maior dimensão, o que propicia a formação de borra de combustível no reservatório e risco de travamento dos injetores no período do ano com temperaturas mais elevadas, em que o sistema fica inoperante, e também em regiões onde a estação do inverno é menos duradoura e o reservatório de gasolina permanece com o combustível por longo período sem a sua substituição. Outra desvantagem é o tempo necessário para que o combustível chegue até o injetor para ser injetado no coletor de admissão do motor e por

conseqüência, um retardo na partida do motor.

No pedido de patente brasileiro Pl 0504015-9 de Márcio

Turra de Ávila e Marcelo Valente Feitosa, a solução encontrada para a partida a frio é a utilização de um sistema independente com a adoção de resistência de aquecimento e o emprego de injetor (ou bico injetor, ou atomizador) de combustível secundário. Com essa solução, o número de injetores de combustível para injeção da gasolina no coletor ou motor será sempre múltiplo do número de injetores de combustível usados para injeção do etanol. Neste tipo de solução há o problema do custo elevado do sistema em função do uso de dois injetores de combustível, um para a partida a frio a gasolina e um para o regime normal de operação do motor, para cada cilindro do motor.

No pedido de patente brasileiro Pl 0703443 é utilizado

sistema com galeria de combustível para a distribuição do combustível para a partida a frio até o injetor, sendo utilizado um injetor exclusivo para a partida a frio para cada cilindro do motor. A grande desvantagem nesse sistema é o elevado custo em função da utilização de um injetor adicional para cada cilindro do motor dedicado à partida a frio do motor em baixa temperatura.

Cardia et al, no pedido de patente brasileiro Pl 1001227-3, propõe a utilização de uma mini galeria para sistemas de partida a frio com dutos de pequeno diâmetro com a utilização de dispositivos de injeção simples com furo calibrado. No entanto, nesta proposição a mini galeria é um componente dedicado, havendo um segundo distribuidor para o sistema principal de alimentação.

Outros sistemas comuns de injeção compreendem um reservatório de gasolina, uma bomba elétrica, válvulas de controle e de restrição, sendo comandadas por uma central eletrônica. Neste tipo de solução há a desvantagem do controle de dosagem ineficiente de gasolina durante a partida do motor, elevada dispersão~na quantidade de combustível injetado em cada cilindro-e o problema do acúmulo de grande quantidade de gasolina no interior do coletor e galeria, podendo

ocasionar a vaporização e risco de explosão. __________

OBJETIVO-DA INVENÇÃO " ---- --~—

O principal objetivo do presente pedido de patente, mas não único, é a obtenção de um distribuidor capaz de integrar num único corpo galerias distintas para alimentação de dois combustíveis. O distribuidor deve permitir a fabricação em um único ciclo de moldagem por injeção, sendo fabricado de material termoplástico, com resistência estrutural e ao ataque químico do combustível. BREVE DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO Os objetivos da presente invenção são alcançados pela

concepção proposta de distribuidor de combustível da invenção, dito distribuidor de combustível dotado de duas galerias internas, não comunicantes, fabricadas preferencialmente em material termoplástico. A concepção de distribuidor proposta dispõe as galerias internas paralelamente, dotados de alojamentos para os injetores e insertos injetores posicionados ao longo do distribuidor.

A galeria para o sistema de alimentação principal possui diâmetro adequado para todas as condições de operação do veículo. Por sua vez a galeria para o sistema de partida a frio possui diâmetro menor, projetado para conter a menor massa de combustível de forma a evitar o acúmulo e possível formação de borra e ou vaporização de combustível quando da inoperância do sistema.

O distribuidor contém as duas galerias paralelas e com aberturas nas duas extremidades, com a finalidade de possibilitar a utilização de ferramental de menor complexidade e reduzir variações dimensionais, ou empenamento, durante a contração da peça após a operação de moldagem por injeção.

As extremidades de dito distribuidor são posteriormente fechadas utilizando-se elementos tampões, os quais são soldados ao distribuidor. Os elementos tampões são fabricados em material termoplástico, compatível com o do distribuidor.

A galeria para o sistema de partida a frio, também conhecida como mini galeria, possui duto interno com diâmetro calibrado para a faixa de vazão requerida para a partida do motor. Nela estão localizados os alojamentos para a montagem dos insertos injetores, os quais têm canal interno e furos calibrados, apropriado para a formação do jato de gasolina a ser expelido diretamente nos dutos do coletor de admissão.

A presente invenção Apresenta inúmeras vantagens, principalmente pela integração em uma única peça a galeria principal de combustível e a mini galeria de partida a frio. Outras vantagens alcançadas são relacionadas à maior __ eficiência ^obtida pela.capacidade,de controle da quantidade de gasolina-a ser injetada durante a partida a frio do motor e consequentemente um menor consumo de gasolina.

O distribuidor contém duas entradas independentes de combustível. A galeria do.distribuidor para-o sistéma principal tem os alojamentos para os- bicos injetores, uma para cada cilindro do motor, sendo posicionados de tal maneira a direcionar o spray de combustível para as válvulas de admissão. Assim como a galeria do sistema principal, a galeria para o sistema de partida a frio utiliza um inserto injetor para cada cilindro do motor, com o intuito de injetar quantidade uniforme de gasolina em cada

cilindro, melhorando a partida do motor.

O distribuidor é montado sobre o coletor de admissão, e

recebe a fixação da válvula dosadora para o sistema de partida a frio. DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

O presente invenção será melhor compreendida a luz das figuras anexas, dadas a mero título de exemplo, mas não restringindo o escopo de proteção da presente invenção, nas quais: - A Figura 1 refere-se a uma vista explodida, mostrando o distribuidor (4) e os componentes montados a ele, como insertos injetores (9) de gasolina para partida a frio, os bicos injetores (10) do sistema principal, tampões (5) utilizados para o fechamento das extremidades do distribuidor, conectores (2) e (3) para a linha de entrada de combustível, entre outros componentes;

- A Figura 2 refere-se a uma vista da seção transversal, apresentando os dutos da galeria para a partida a frio (11), com diâmetro controlado 0, e da galeria do sistema principal de

alimentação (12), com os bicos injetores (10) e insertos injetores (9) montados no distribuidor;

- A Figura 3 refere-se a uma vista em detalhe mostrando o distribuído de combustível (4), com suporte (13) para a fixação no coletor de admissão e suporte (1) que permite a fixação de uma válvula dosadora, para o combustível da linha de partida a frio. Ela

mostra ainda os alojamentos (6) para receber a montagem do bico injetor (10) e os alojamentos (7) para os insertos injetores (9); e

- As Figuras 4a e 4b mostram o fluxo de combustível passando através das diferentes dutos (11) e (12).

DESCRIÇÃO DE UMA CONFIGURAÇÃO PREFERENCIAL O presente pedido de invenção se refere a um distribuidor

de combustível (4), que integra em uma única peça a galeria do sistema principal de alimentação de combustível do veículo e a mini galeria utilizada para a gasolina em sistema de partida a fria.

O distribuidor (4) contém uma galeria (11), com diâmetro

20__interno controlado 0, um conector de entrada (2) para-a linha de alimentação de gasolina

e uma pluralidade de alojamentos (7), posicionados perpendicularmente ao duto da galeria (11) e paralelamente aos alojamentos dos bicos injetores (6). O distribuidor de

________combustível (4) tem as duas-gaIerias-(41^e (12)-eomos dutos -paralelos entre-si e

geometria apropriada para a moldagenrv por injeção, sendo preferencialmente fabricada em material termoplástico.

A galeria (12) para o sistema principal, integrada ao distribuidor (4), possui ao longo do seu comprimento, os alojamentos (6) de montagem dos bicos injetores (10).

O distribuidor é identificado pela abertura das duas extremidades das galerias (11) e (12), sendo as extremidades fechadas pelo emprego de tampões (5). A abertura das duas extremidades tem o objetivo de permitir a utilização ferramental mais simples e robusto para a obtenção dos dutos, em função do comprimento ser proporcionalmente maior que o diâmetro interno, principalmente do diâmetro controlado 0, da galeria de partida a frio (11). O distribuidor (4) é moldado em um único ciclo de injeção,

contendo os suportes (13), para permitir a fixação no coletor de admissão, e suportes (1) para possibilitar, caso necessária, a montagem de válvula dosadora de combustível para a partida a frio. Nele são encontrados os alojamentos (14) e (15), adequados para a montagem dos conectores (2) e (3) para as linhas de entrada de combustíveis para a partida a frio e do sistema principal de alimentação, respectivamente. Podendo os conectores (2) e (3), ou apenas um deles, serem obtidos no ciclo de moldagem do distribuidor.

O acoplamento dos insertos injetores (9) ao distribuidor pode ser feito através travas especialmente projetadas e moldadas junto com o corpo do inserto injetor (9), ou ainda através de soldagem ou utilização trava química, que atenda funções de fixação e vedação.

Os bicos injetores (10) são fixados ao distribuidor, pelos alojamentos (6), localizados ao longo do distribuidor, utilizando-se molas trava (8). Os alojamentos dos bicos injetores (6) possuem geometria adequada para receber a montagem dos bicos injetores, com a vedação sendo conseguida pelo próprio anel de vedação presente no bico injetor (6).

As figuras 4a e 4b mostram o fluxo de gasolina através dos diferentes dutos (11) e (12), exemplificando a forma de utilização do presente modelo de utilidade. A figura 4a mostra o fluxo que passa pela galeria principal (12) em direção aos injetores (10), conforme o sentido indicado pelas flechas. Já a figura 4b mostra Ò fluxcT que passa pela galeria (11) em direção aos bicos injetores (9), conforme o sentido indicado pelas flechas.

_ _ ___ . .Como pôde ser verificado, a-presente invenção apresenta

inúmeras vantagens, principalmente pela integração em uma única peça a galeria principal de combustível (12) e a mini galeria de partida a frio. Outras vantagens alcançadas são relacionadas à maior eficíênciã obtida pela capacidade de-cõntrole da- quantidade _de gasolina a ser injetada durante a partida a frio do motor- e conseqüentemente um menor consumo de gasolina.

Claims

1. Distribuidor de combustível (4) para sistemas de injeção de motores de combustão interna, fabricado em um único ciclo de moldagem por injeção, caracterizado por integrar em um único componente a galeria de sistema de partida a frio (11), com diâmetro controlado 0, e galeria (12) para o sistema principal de injeção de combustível, sendo a galeria (11) de partida a frio e a galeria (12) do sistema principal não comunicantes.

2. Distribuidor de combustível (4), conforme a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de ser dotado de uma pluralidade de alojamentos (7) para montagem de insertos injetores (9), e uma pluralidade de alojamentos (6) para montagem de bicos injetores (10), utilizando travamento por mola trava (8).

3. Distribuidor de combustível (4), conforme qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de ser dotado de alojamentos (14, 15) para conectores da linha de alimentação do sistema de partida a frio e principal.

4. Distribuidor de combustível (4), conforme qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de dito distribuidor (4) possuir aberturas nas duas extremidades.

5. Distribuidor de combustível (4), conforme qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de ditas aberturas nas duas extremidades no distribuidor (4) serem fechadas por tampas (5). ----

6. Distribuidor de combustível (4), conforme qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de conectores (2) e ou (3) serem ------ moldados juntamente com o distribuidor (4)r----------------- --------------------7. Distribuidor de combustível (4), conforme qualquer uma

7. missing in file das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de conectores (2) e ou (3) serem fixados após operação de injeção.

8. Distribuidor de combustível (4), conforme qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato dito distribuidor ser moldado em material termoplástico.