IT8953473U1

IT8953473U1 - BUTTERFLY VALVE FOR A FUEL SUPPLY DEVICE FOR AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE.

Info

Publication number: IT8953473U1
Application number: IT1989U53473U
Authority: IT
Inventors: Paolo Venturi; Stefano Scolari
Original assignee: Weber Srl
Priority date: 1989-11-08
Filing date: 1989-11-08
Publication date: 1991-05-08
Also published as: IT219127Z2; IT8953473V0; GB2239078B; FR2654154B1; GB2239078A; FR2654154A1; GB9024289D0; DE4035426A1

Description

D E S C R I Z I O N E DESCRIPTION

del modello industriale di utilit? dal titolo: of the industrial model of utility? by title:

"Valvola a farfalla per un dispositivo di alimentazione del carburante per un motore a combustione interna" "Throttle valve for a fuel supply device for an internal combustion engine"

RIASSUNTO SUMMARY

La valvola comprende un disco (3) delimitato sostanzialmente da una coppia di superfici piane (4,5) e da una superficie laterale (6), detto disco essendo girevole attorno ad un asse parallelo alle superfici piane suddette; la valvola ? caratterizzata dal fatto che la superficie laterale prima definita ? una superficie curva che ? generata mediante rotazione di un arco di circonferenza attorno ad un asse perpendicolare a dette superfici piane e passante per il centro del disco. The valve comprises a disk (3) substantially delimited by a pair of flat surfaces (4,5) and by a lateral surface (6), said disk being rotatable about an axis parallel to the aforesaid flat surfaces; the valve ? characterized by the fact that the lateral surface previously defined? a curved surface which? generated by rotating an arc of circumference around an axis perpendicular to said flat surfaces and passing through the center of the disc.

La presente innovazione si riferisce ad una valvola a farfalla per un dispositivo di alimentazione per un motore a combustione interna, in particolare per un carburatore e/o corpo farfallato. The present innovation refers to a throttle valve for a feeding device for an internal combustion engine, in particular for a carburetor and / or throttle body.

Come ? noto le valvole di questo tipo comprendono un disco delimitato sostanzialmente da una coppia di superfici piane e da una superficie laterale, tale disco essendo girevole attorno ad un asse parallelo alle superfici piane suddette. How ? valves of this type are known to comprise a disc substantially delimited by a pair of flat surfaces and a lateral surface, said disc being rotatable about an axis parallel to the aforesaid flat surfaces.

La superficie laterale che delimita il disco ? costituita sostanzialmente da una porzione di superficie cilindrica, le cui generatrici formano un angolo che ? leggermente diverso da 90? con le superfici piane che delimitano superiormente ed inferiormente il disco, come se tale disco fosse ottenuto da un corpo cilindrico mediante operazioni di taglio effettuate con piani di taglio non ortogonali all'asse del cilindro stesso (disco tagliato a "fetta di salame"). The lateral surface that delimits the disc? substantially constituted by a portion of cylindrical surface, the generatrices of which form an angle which? slightly different from 90? with the flat surfaces that delimit the disk above and below, as if this disk were obtained from a cylindrical body by means of cutting operations carried out with cutting planes not orthogonal to the axis of the cylinder itself (disk cut into a "slice of salami").

Questa particolare conformazione della superficie laterale del disco della valvola ha lo scopo di ottenere che si abbia una buona tenuta tra la superficie laterale del disco stesso e la superficie cilindrica del condotto lungo il quale la valvola ? inserita, quando le superfici piane che delimitano tale disco formano un piccolo angolo (normalmente di5? o 8?) con un piano perpendicolare all'asse del condotto. Quindi, quando la valvola a farfalla ? nella sua posizione di chiusura, il disco suddetto forma un piccolo angolo con tale piano, mentre le generatrici della superficie che delimita lateralmente il disco stesso risultano essere sostanzialmente coincidenti con le generatrici del condotto. Questa forma della superficie laterale del disco viene scelta al fine di evitare che, durante l'apertura della valvola, la superficie laterale del disco vada a strisciare contro la superficie del condotto generando coppie d'attrito ed impuntamenti della valvola stessa. This particular conformation of the lateral surface of the valve disc has the purpose of obtaining a good seal between the lateral surface of the disc itself and the cylindrical surface of the duct along which the valve? inserted, when the flat surfaces that delimit this disk form a small angle (normally of 5? or 8?) with a plane perpendicular to the axis of the duct. So when the throttle? in its closed position, the aforesaid disc forms a small angle with this plane, while the generatrices of the surface which laterally delimits the disc itself are substantially coincident with the generatrices of the duct. This shape of the lateral surface of the disc is chosen in order to prevent the lateral surface of the disc from sliding against the surface of the duct during the opening of the valve, generating friction torques and jamming of the valve itself.

La valvola brevemente descritta presenta il seguente inconveniente . The valve briefly described has the following drawback.

L'angolo con cui deve ruotare la valvola per portarsi dalla posizione di chiusura a quella di apertura che corrisponde al regime di minimo del motore ? troppo ridotto, essendo solo di circa 1,5?: infatti con tale angolo di apertura si ottiene gi? la portata che viene normalmente richiesta per il funzionamento del motore al minimo. Un angolo cos? ridotto rende critica la regolazione del regime di minimo del carburatore (o del corpo farfallato), poich? durante questa fase di apertura della valvola si generano variazioni eccessivamente elevate di portata di miscela erogata dal carburatore per incrementi di apertura della valvola anche molto ridotti. The angle at which the valve must rotate to move from the closed to the open position that corresponds to the engine idling speed? too small, being only about 1.5?: in fact with this opening angle you get already? the flow rate that is normally required for the engine to run at idle. A corner like this? reduced makes the adjustment of the idle speed of the carburetor (or of the throttle body) critical, since? during this valve opening phase, excessively high variations in the mixture flow rate delivered by the carburetor are generated due to even very small increases in valve opening.

Scopo della presente innovazione ? quello di realizzare una valvola a farfalla del tipo descritto la quale sia priva dell'inconveniente che ? stato prima ricordato, e che quindi consenta una agevole regolazione del regime di minimo del motore, nel senso di poter disporre di una gamma di angoli di apertura abbastanza ampia per far variare la portata di miscela tra il valore nullo ed il valore che corrisponde al regime di funzionamento al minimo. Purpose of this innovation? that of realizing a butterfly valve of the type described which is free from the drawback that? mentioned above, and which therefore allows an easy adjustment of the engine idling speed, in the sense of being able to have a range of opening angles wide enough to vary the mixture flow rate between the zero value and the value corresponding to the speed of operation at idle.

Tale scopo viene ottenuto mediante una valvola a farfalla per un dispositivo di alimentazione del carburante per motore a combustione interna, in particolare per un carburatore, comprendente un disco delimitato sostanzialmente da una coppia di superfici piane e da una superficie laterale, detto disco essendo girevole attorno ad un asse parallelo a dette superfici piane, caratterizzato dal fatto che detta superficie laterale ? una superficie curva che ? generata mediante rotazione di un arco di circonferenza attorno ad un asse perpendicolare a dette superfici piane e passante per il centro del disco. This object is achieved by means of a throttle valve for a fuel supply device for an internal combustion engine, in particular for a carburetor, comprising a disc substantially delimited by a pair of flat surfaces and a lateral surface, said disc being rotatable around to an axis parallel to said flat surfaces, characterized in that said lateral surface? a curved surface which? generated by rotating an arc of circumference around an axis perpendicular to said flat surfaces and passing through the center of the disc.

Per una migliore comprensione del ritrovato della presente innovazione ne verr? ora data, a titolo di esempio, una sua descrizione pi? dettagliata con riferimento alle figure dei disegni allegati nelle quali: For a better understanding of the invention of the present innovation will it come? time given, by way of example, a description of it more? detailed with reference to the figures of the attached drawings in which:

le figure 1 e 2 rappresentano, schematicamente, un condotto di un dispositivo di alimentazione di carburante, in particolare di un carburatore (o di un corpo farfallato),lungo ilquale ? inserita la valvola a farfalla dell'innovazione, rispettivamanto nella posizione chiusa e nella posizione a cui corrisponde il regime di minimo del motore; Figures 1 and 2 schematically show a duct of a fuel supply device, in particular of a carburetor (or of a throttle body), along which? inserted the butterfly valve of the innovation, respectively in the closed position and in the position corresponding to the engine idling speed;

la figura 3 rappresenta una sezione del disco che fa parte della valvola a farfalla dell'innovazione ; Figure 3 represents a section of the disc which forms part of the butterfly valve of the invention;

la figura 4 rappresenta un diagramma che illustra l'andamento della portata erogata dalla valvola a farfalla dell'innovazione in funzione dell'angolo di apertura della stessa, partendo dalla posizione completamente chiusa e raggiungendo quello a cui corrisponde il regime di minimo del motore. Figure 4 represents a diagram illustrating the trend of the flow rate delivered by the butterfly valve of the invention as a function of its opening angle, starting from the completely closed position and reaching the one corresponding to the engine idling speed.

La valvola a farfalla dell'innovazione, indicata nel suo complesso con 1 (figura le 2), ? atta ad essere inserita lungo un condotto 2 di un dispositivo di alimentazione del carburante, in particolare di un carburatore; tale condotto ? attraversato dal flusso di miscela di aria e carburante, che viene alimentato dal dispositivo al collettore di alimentazione del motore su cui il dispositivo stesso ? montato. The throttle valve of the innovation, indicated as a whole with 1 (figure 2),? adapted to be inserted along a duct 2 of a fuel supply device, in particular of a carburetor; such a conduit? crossed by the flow of air and fuel mixture, which is fed from the device to the engine power supply manifold on which the device itself? mounted.

La valvola comprende sostanzialmente un disco 3 delimitato da una coppia di superfici piane opposte 4 e 5 e da una superficie laterale 6 (figura 3). The valve substantially comprises a disk 3 delimited by a pair of opposite flat surfaces 4 and 5 and by a lateral surface 6 (Figure 3).

Il disco 3 ? girevole attorno ad un asse parallelo alle superfici piane 4 e 5, la cui traccia ? stata indicata con 0 nelle figure 1 e 2. Disc 3? rotatable about an axis parallel to the plane surfaces 4 and 5, whose trace? has been indicated with 0 in Figures 1 and 2.

Convenientemente il disco 3 ? sopportato, in modo noto in s?, da un alberino oscillante 7. Conveniently disk 3? supported, in a manner known per se, by an oscillating shaft 7.

In base all'innovazione la superficie laterale 6 del disco 3 ? una superficie curva che ? generata mediante rotazione di un arco di circonferenza a (figura 3) attorno ad un asse, indicato con t in figura 3 il quale ? perpendicolare alle superfici piane 3, 4 e passa per il centro 0' del disco. L'arco di circonferenza a pu? avere un raggio qualsiasi; nella sezione di figura 3, che ? effettuata con un piano passante per il centro del disco, il centro della circonferenza a cui appartiene l'arco a si trova su una retta q che ? equidistante ed ? parallela alle superfici piane 4 e 5 che delimitano inferiormente e superiormente il disco; preferibilmente il raggio, di tale arco di circonferenza che ? stato indicato con r in figura 3, ? pari al raggio massimo del disco, come si vede dalla figura 3, e quindi il centro della circonferenza stessa ? costituito dal punto 0' che passa per l'asse t. Based on the innovation, the lateral surface 6 of the disc 3? a curved surface which? generated by rotating an arc of circumference a (Figure 3) around an axis, indicated by t in Figure 3 which? perpendicular to the plane surfaces 3, 4 and passes through the center 0 'of the disc. The arc of circumference a pu? have any radius; in the section of figure 3, that? carried out with a plane passing through the center of the disc, the center of the circumference to which the arc a belongs lies on a straight line q that? equidistant and d? parallel to the flat surfaces 4 and 5 which delimit the disc below and above; preferably the radius of this arc of circumference which? been denoted by r in Figure 3,? equal to the maximum radius of the disc, as seen in figure 3, and therefore the center of the circumference itself? consisting of the point 0 'passing through the t axis.

L'asse di rotazione 0 del disco viene posizionato in modo da trovarsi ad una distanza prefissata dal centro 0' del disco, come ? illustrato nelle figure 1 e 2 nelle quali ? stata evidenziata una certa eccentricit? e. The axis of rotation 0 of the disc is positioned so as to be at a predetermined distance from the center 0 'of the disc, how? illustrated in Figures 1 and 2 in which? was highlighted a certain eccentricity? And.

Il diametro massimo del disco 3 ? legger -mente minore al diametro del condotto 2 in cui va inserita la valvola a farfalla dell'innovazione. The maximum diameter of the disc 3? slightly smaller than the diameter of the duct 2 in which the butterfly valve of the invention is inserted.

Il funzionamento di tale valvola ha luogo nel modo seguente. The operation of this valve takes place as follows.

Quando essa si trova nella posizione di chiusura rappresentata in figura 1 la superficie laterale 6 del disco 3 ? quasi a contatto con la superficie del condotto 2, essendo lasciato tra tali due superfici un gioco di valore estremamente ridotto. When it is in the closed position shown in Figure 1, the lateral surface 6 of the disc 3? almost in contact with the surface of the duct 2, a play of extremely low value being left between said two surfaces.

In tali condizioni l'azione di tenuta effettuata dalla valvola a farfalla ? abbastanza buona, ma attraverso la piccola luce che deve comunque essere lasciata tra la superficie esterna 6 e quella del condotto 2 trafila una piccola portata di miscela che ? sostanzialmente dello stesso ordine di quella che trafila attraverso le valvole a farfalla di tipo anteriore quando si trovano nella posizione di chiusura. Appena la valvola viene fatta ruotare, in senso orario in figura 1, si genera una certa sezione di efflusso della miscela, la quale aumenta gradualmente al progredire dell'angolo ? (figura 2) di apertura della farfalla stessa. E' importante notare che attraverso la luce cos? generata tra farfalla e condotto passa una portata di miscela la quale si incrementa gradualmente all'aumentare dell?angolo ? , sino al raggiungimento della posizione di apertura rappresentata in figura 2, alla quale corrisponde il raggiungimento del regime di minimo del motore. Tale angolo, com'? noto, potrebbe variare fra i 2? - 6? circa. Under these conditions the sealing action performed by the butterfly valve? quite good, but through the small gap that must in any case be left between the external surface 6 and that of the duct 2, a small flow rate of mixture is drawn which? substantially of the same order as that which leaks through the front type butterfly valves when in the closed position. As soon as the valve is rotated clockwise in figure 1, a certain flow section of the mixture is generated, which gradually increases as the angle progresses. (figure 2) for opening the butterfly itself. It is important to note that through the light so? generated between the throttle and the duct passes a flow rate of mixture which gradually increases as the angle increases? , until reaching the opening position shown in figure 2, which corresponds to reaching the engine idling speed. Such an angle, how? known, could vary between 2? - 6? approximately.

In figura 4 ? stata diagrammata (caratteristica c) la portata di aria che attraversa la valvola stessa, indicata con Q, in funzione dell'angolo di apertura della valvola; come si vede tale portata cresce gradualmente al crescere dell'angolo di apertura. E' quindi evidente che in tali condizioni la regolazione del regime di minimo pu? essere effettuata in modo molto preciso, poich? l'escursione angolare lungo la quale si incrementa la portata Q ? piuttosto elevata: il vantaggio ottenibile con la valvola dell'invenzione pu? essere meglio valutato se si confronta la caratteristica c con la caratteristica c' delle valvole di tipo anteriore; poich? nella posizione di chiusura di queste valvole si ha un cer to valore dell'angolo l'apertura della valvola ha luogo solo per angoli di rotazione oi superiori a tale vaIore:quindi l'apertura della valvola per raggiungere le condizioni corrispondenti al regime di minimo del motore ha luogo in un intervallo che si trova oltre il valore suddetto, intervallo quindi estremamente ridotto lungo il quale la portata di miscela erogata dalla valvola si incrementa molto bruscamente, com'? evidenziato dal secondo ramo della caratteristica c' di figura 4. Il primo ramo di caratteristica prima di raggiungere il vaIore di corrisponde sostanziaImente ad una portata nul (ad eccezione di quella dovuta ai trafilamenti tra valvola e condotto). In figure 4? the flow rate of air passing through the valve itself, indicated by Q, has been plotted (characteristic c) as a function of the valve opening angle; as you can see, this flow rate gradually increases as the opening angle increases. It is therefore evident that in such conditions the regulation of the idle speed can? be carried out in a very precise way, since? the angular excursion along which the flow rate Q is increased? rather high: the advantage obtainable with the valve of the invention can? be better evaluated by comparing the characteristic c with the characteristic c 'of the valves of the previous type; since? in the closed position of these valves there is a certain value of the angle the opening of the valve takes place only for angles of rotation or higher than this value: therefore the opening of the valve to reach the conditions corresponding to the idle speed of the engine takes place in an interval that is beyond the aforementioned value, therefore an extremely reduced interval during which the mixture flow rate delivered by the valve increases very abruptly, how? highlighted by the second branch of the characteristic c 'in figure 4. The first branch of the characteristic, before reaching the value of substantially corresponds to a zero flow rate (with the exception of that due to leakage between the valve and the duct).

E' stato inoltre riscontrato che nella posizione di chiusura della valvola, rappresentata in figura 1, le perdite per trafilamento tra la superficie laterale di essa e quella del condotto 2 sono estremamente basse, com'? stato indicato in figura 4, e ben poco superiori a quelle che si riscontrano nelle valvole di tipo anteriore. It has also been found that in the closed position of the valve, shown in Figure 1, the losses due to leakage between the lateral surface of the same and that of the duct 2 are extremely low, how? been indicated in figure 4, and very little higher than those found in valves of the prior type.

La valvola dell'innovazione si presta pertanto ad ovviare efficacemente l'inconveniente che ? stato prima citato che si riscontra nella definizione precisa del regime di minimo del motore: nel caso della valvola dell'innovazione la definizione della condizione di minimo ? molto meno critica e pu? essere effettuata in modo semplice scegliendo opportunamente un angolo cb corrispondente alla condizione di minimo che sia compreso all'interno del tratto di caratteristica c (il quale si estende in una gamma di valori di notevolmente ampia). The valve of the innovation therefore lends itself to effectively obviate the drawback that? it was mentioned earlier that it is found in the precise definition of the engine idling speed: in the case of the innovation valve, the definition of the idle condition? much less critical and can? be carried out in a simple way by suitably choosing an angle cb corresponding to the minimum condition which is included within the characteristic section c (which extends over a considerably wide range of values).

Risulta evidente che alla forma di realizzazione descritta della presente innovazione possono essere apportate modifiche e varianti senza uscire dall'ambito dell'innovazione stessa. In particolare l'arco a pu? avere un raggio diverso da quello che ? stato rappresentato in figura 3 e la posizione del centro della circonferenza cui appartiene l'arco stesso pu? essere scelto in una qualsiasi altra posizione di sezione meridiana del disco. It is evident that modifications and variations can be made to the described embodiment of the present invention without departing from the scope of the innovation itself. In particular, the arch to pu? have a different radius than what? been represented in figure 3 and the position of the center of the circumference to which the arch belongs can? be chosen in any other position of the meridian section of the disc.

Claims

CLAIMS 1. - Throttle valve for a fuel supply device for an internal combustion engine, in particular for a carburetor, comprising a disc (3) substantially delimited by a pair of flat surfaces (4,5) and by a lateral surface (6), said disk being rotatable around an axis (0) parallel to said flat surfaces, characterized in that said lateral surface (6)? a curved surface which? generated by rotating an arc (a) of circumference around an axis (t) perpendicular to said flat surfaces and passing through the center of the disc. 2. - Butterfly valve according to Claim 1, characterized in that the radius (r) of said arc (a) of circumference? equal to the maximum radius of the disc. 3. - Valve according to one of the preceding claims, characterized in that said axis of rotation (0) of the disc? positioned in such a way as to be at a predetermined distance (e) from said center of the disc. 4. - Throttle valve for a fuel supply device for an internal combustion engine, in particular for a carburetor, substantially as described and illustrated in the accompanying drawings.