ES2203035T3 - Circuito de alimentacion de carburante de un motor de combustion interna. - Google Patents
Circuito de alimentacion de carburante de un motor de combustion interna.Info
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Abstract
Circuito de alimentación de carburante de un motor de combustión interna, que comprende una bomba de alta presión (2), un conector (4) para los inyectores (5) que está alimentado en carburante por dicha bomba de alta presión (2), y medios de control (7) del funcionamiento de los inyectores (5), manteniendo los medios de control (7) cerrados los inyectores (5) durante la fracción de la fase de arranque del motor y permitiendo la apertura de los inyectores (5) cuando la presión en el colector (4) de los inyectores (5) ha alcanzado un valor de umbral (Ps) predeterminado, comprendiendo los medios de control (7) medios de medición que reconstruyen el valor de la presión a partir de un modelo de funcionamiento que incorpora parámetros de funcionamiento del motor, caracterizado porque el valor de umbral está determinado y modulado por los medios de control (7) en función de parámetros de funcionamiento del motor tales como la temperatura.
Description
Circuito de alimentación de carburante de un
motor de combustión interna.
La presente invención se refiere a un circuito de
alimentación de carburante de un motor de combustión interna.
Más particularmente, la invención es aplicable a
motores de inyección directa.
Los circuitos de alimentación que se encuentran
habitualmente en motores de combustión interna de vehículos
automóviles comprenden una bomba de alta presión, un colector de
inyectores o rampa de inyectores alimentada en carburante con
intermedio de la bomba de alta presión, y medios de control de
funcionamiento de los inyectores, manteniendo los medios de mando
cerrados los inyectores durante una fracción de la fase de arranque
del motor y permitiendo la apertura de los inyectores cuando la
presión en el colector de inyectores ha alcanzado un valor de un
umbral predeterminado, comprendiendo los medios de control medios de
medición que reconstruyen el valor de la presión a partir del modelo
de funcionamiento que incorpora parámetros de funcionamiento del
motor.
Cuando el motor no funciona, la presión de
carburante en el interior del circuito de alimentación puede ser
reducida a causa de un paro prolongado o porque ya se ha reducido de
manera intencionada para evitar fugas en los inyectores cuando éstos
se encuentran parados.
Para obtener un funcionamiento óptimo de los
motores de combustión interna, es necesario que los inyectores
manden el carburante a cilindros del motor en forma de un chorro de
pulverización regular. La inyección es tanto mejor cuanto el
carburante admitido en los inyectores tiene una presión elevada.
No obstante, en la fase de arranque del motor, el
establecimiento de la alta presión por la bomba de alta presión
queda dificultado, por una parte, por la compresibilidad del
carburante, y por otra, por la dilatación del circuito de
alimentación.
La presente invención tiene como finalidad
solucionar los inconvenientes antes citados, dando a conocer un
circuito de alimentación que permite establecer, desde el arranque
una presión óptima del carburante en los inyectores cuando tiene
lugar el funcionamiento de éstos.
Con este objetivo, de acuerdo con la invención,
un circuito de alimentación del tipo antes citado se caracteriza
esencialmente porque el valor de umbral es determinado y modulado
por los medios de control en función de parámetros de funcionamiento
del motor tales como la temperatura.
Así pues, es posible obtener una buena
pulverización del carburante utilizando una bomba de alta presión de
dimensiones razonables, que es optimizada para el funcionamiento
nominal del motor, permitiendo un reducido consumo de potencia para
su impulsión y un reducido calentamiento del carburante, así como
una elevada precisión de control de la dosificación de pequeñas
cantidades de carburante necesarias en el motor en condiciones de
carga reducida.
El circuito de alimentación, según la invención,
puede presentar eventualmente, además, una o varias de las
características siguientes:
- -
- los medios de control comprenden medios de medición de la presión de carburante en el colector o rampa y medios de comparación del valor medido al valor de umbral;
- -
- cuando tiene lugar el arranque del motor, el número de vueltas de la bomba a alta presión es proporcional al número de vueltas del motor;
- -
- la bomba de alta presión es una bomba de inyección directa; y
- -
- la bomba de inyección directa de alta presión posee características que corresponden al régimen de funcionamiento nominal del motor.
La invención tiene, además, por objeto un motor
del vehículo automóvil que comprende un circuito de alimentación de
carburante tal como se ha definido anteriormente, y un dispositivo
de arranque cuyas características permiten arrastrar al motor a una
velocidad suficiente para permitir alcanzar el valor de presión de
umbral de carburante dentro de un intervalo de tiempo reducido.
De modo preferente, el intervalo de tiempo es
sensiblemente inferior o igual a un segundo.
Un ejemplo de la invención se describirá a
continuación, teniendo en cuenta los dibujos adjuntos, en los
cuales:
- -
- la figura 1 es una vista esquemática de un circuito de alimentación según la presente invención; y
- -
- la figura 2 representa diagramas ilustrativos del funcionamiento del circuito de alimentación mostrado en la figura 1.
El circuito de alimentación (1) representado en
la figura 1 está destinado a alimentar carburante a un motor de
combustión interna de un vehículo automóvil. Este circuito de
alimentación comprende una bomba de inyección del alta presión (2) y
un colector (4) por debajo del cual están situados inyectores (5).
La bomba (2) está alimentada de carburante a partir de un depósito
(no representado) mediante un conducto de llegada (3), de acuerdo
con el sentido de la flecha F. El colector o rampa (4) está
alimentado de carburante a alta presión por un conducto de salida
(6) que conecta la bomba (2) al colector (4). Los inyectores (5)
pulverizan el carburante en el interior de los cilindros del motor
(no representados) en forma de chorros (8).
En las diferentes etapas del ciclo de
funcionamiento del motor de combustión interna, los inyectores (5)
están controlados por medios de control (7). Estos medios de control
controlan igualmente el funcionamiento de la bomba de alta presión
(2).
La bomba de inyección de alta presión (2) es, por
ejemplo, una bomba cuya velocidad de rotación está relacionada a la
del motor a la que está asociada. En la fase de arranque del motor,
un dispositivo de arranque de tipo conocido (no representado)
arrastra en giro el motor. La velocidad de rotación de la bomba es
proporcional a la velocidad de rotación del motor. La presión de
carburante suministrada por la bomba es entonces insuficiente para
conseguir un buen funcionamiento de los inyectores (5).
Cuando el motor no gira, los inyectores (5) están
cerrados.
La figura 2 muestra que, cuando tiene lugar la
fase de arranque del motor, un operador acciona el dispositivo de
arranque en un instante t_{1}, lo que produce el arrastre del
motor en un régimen R_{d}. Según la presente invención, durante
esta fase, los medios de control (7) mantienen el cierre de los
inyectores (5) de manera que la inyección de carburante en estos
inyectores queda impedida. La presión de carburante suministrada por
dicha bomba aumenta, entonces, de manera continua, a partir del
instante t_{1} hasta el instante t_{2}. Este aumento es
relativamente lento dados los fenómenos de elasticidad del circuito
y de compresibilidad del carburante. En el instante t_{2}, la
presión alcanza un valor de umbral P_{s}. Este valor de umbral se
cree suficiente para tener una buena pulverización del carburante
por los inyectores (5). Los medios de control (7) permiten entonces
la apertura de los inyectores (5) en este instante t_{2}. En la
práctica, los inyectores (5) se mantienen cerrados durante la
fracción de una fase de arranque correspondiente al inicio de esta
fase.
La buena calidad del chorro de pulverización
obtenido por la presente invención permite un buen funcionamiento
del motor desde el arranque, lo que reduce las emisiones de
polucionantes.
Después del instante t_{2}, la presión de
carburante suministrada por la bomba de inyección (2) continúa
aumentando regularmente. Simultáneamente, el régimen del motor
aumenta y la acción sobre el dispositivo de arranque se detiene en
un instante t_{3}. El número de vueltas del motor aumenta hasta
alcanzar un régimen nominal necesario para el buen funcionamiento
del vehículo a bordo del cual está montado.
Para determinar el instante en el que la presión
de carburante alcanza la presión de umbral P_{s}, los medios de
control (7) comprenden medios de medición, tales como un captador,
de la presión de carburante suministrada en el colector (4), así
como medios de comparación que permiten comparar el valor medido al
valor de umbral en memoria en los medios de control (7).
Como variante, los medios de medición
reconstruyen el valor de la presión a partir de un modelo de
funcionamiento en memoria en los medios de control, incorporando
este modelo parámetros de funcionamiento del motor. Los medios de
medición pueden estar asociados al captador.
En otra variante adicional, el valor de umbral en
el instante t_{2} es determinado y modulado por los medios de
control (7) en función de otros parámetros del motor tales como, por
ejemplo, la temperatura del mismo.
En el caso en el que el motor es de encendido
controlado, podrá, igualmente, ser ventoso no controlar el encendido
mientras los inyectores (5) se mantienen cerrados por los medios de
control (7).
La presión de umbral se alcanza, en general, en
tres o cuatro vueltas del motor. Con la finalidad de conservar la
comodidad de utilización del vehículo en el arranque del motor, el
dispositivo de arranque utilizado posee características mecánicas
que permiten obtener el instante t_{2} al final de un período muy
corto, de manera típica, del orden de un segundo.
Se comprende, por otra parte, que la presión de
umbral puede ser determinada, además, directamente a la salida de la
bomba de alta presión, o bien a nivel de los inyectores.
Claims (7)
1. Circuito de alimentación de carburante de un
motor de combustión interna, que comprende una bomba de alta presión
(2), un conector (4) para los inyectores (5) que está alimentado en
carburante por dicha bomba de alta presión (2), y medios de control
(7) del funcionamiento de los inyectores (5), manteniendo los medios
de control (7) cerrados los inyectores (5) durante la fracción de la
fase de arranque del motor y permitiendo la apertura de los
inyectores (5) cuando la presión en el colector (4) de los
inyectores (5) ha alcanzado un valor de umbral (P_{s})
predeterminado, comprendiendo los medios de control (7) medios de
medición que reconstruyen el valor de la presión a partir de un
modelo de funcionamiento que incorpora parámetros de funcionamiento
del motor, caracterizado porque el valor de umbral está
determinado y modulado por los medios de control (7) en función de
parámetros de funcionamiento del motor tales como la
temperatura.
2. Circuito de alimentación de carburante, según
la reivindicación 1, caracterizado porque los medios de
control (7) comprenden medios de medición de la presión de
carburante en el colector (4) y medios de comparación del valor
medido al valor de umbral (P_{s}).
3. Circuito de alimentación de carburante, según
la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque, cuando tiene
lugar el arranque del motor, el número de vueltas de la bomba de
alta presión (2) es proporcional al número de vueltas del motor.
4. Circuito de alimentación de carburante, según
la reivindicación 3, caracterizado porque la bomba de alta
presión (2) es una bomba de inyección directa.
5. Circuito de alimentación de carburante, según
la reivindicación 4, caracterizado porque la bomba de
inyección directa de alta presión (2) posee características que
corresponden al régimen del funcionamiento nominal del motor.
6. Motor de vehículo automóvil, que comprende un
circuito de alimentación de carburante, según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, y un dispositivo de arranque cuyas
características permiten arrastrar el motor a una velocidad
suficiente para permitir alcanzar el valor de la presión de umbral
de carburante en un intervalo de tiempo reducido.
7. Motor de vehículo automóvil, según la
reivindicación 6, caracterizado porque el intervalo de tiempo
es sensiblemente inferior o igual a un segundo.
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
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