ITBO20090022A1

ITBO20090022A1 - Dispositivo filtrante per l'aria aspirata da un motore di un veicolo

Info

Publication number: ITBO20090022A1
Application number: IT000022A
Authority: IT
Inventors: Gaetano Bergami
Original assignee: Bmc Srl
Priority date: 2009-01-20
Filing date: 2009-01-20
Publication date: 2010-07-21

Description

DESCRIZIONE

del brevetto per Invenzione Industriale dal titolo:

"DISPOSITIVO FILTRANTE PER L'ARIA ASPIRATA DA UN MOTORE DI UN VEICOLO"

SETTORE DELLA TECNICA

La presente invenzione è relativa ad un dispositivo filtrante per l'aria aspirata da un motore di un veicolo.

ARTE ANTERIORE

Nei veicoli attualmente in commercio, il dispositivo filtrante per l'aria aspirata dal motore comprende una scatola aria ("air-box") di forma tipicamente parallelepipeda che alloggia al proprio interno un elemento filtrante; l'elemento filtrante divide la scatola aria in una camera di ingresso, la quale è disposta a monte dell'elemento filtrante e comunica attraverso una apertura di ingresso con l'ambiente esterno, ed una camera di uscita, la quale è disposta a valle dell'elemento filtrante e comunica attraverso una apertura di uscita con il sistema di aspirazione del motore. L'elemento filtrante deve avere una area libera di passaggio sufficientemente estesa per presentare una perdita di carico (cioè una differenza di pressione tra l'aria a monte ed a valle del dispositivo filtrante) abbastanza contenuta in quanto tanto maggiore è la perdita di carico provocata dal dispositivo filtrante tanto maggiore è la riduzione della potenza massima generabile dal motore, inoltre, anche la camera di uscita deve avere un volume abbastanza grande per svolgere correttamente la funzione di polmone del sistema di aspirazione, cioè per immagazzinare una quantità di aria sufficientemente elevata da assorbire le fluttuazioni nella quantità di aria aspirata dal sistema di aspirazione.

Da quanto sopra esposto, risulta evidente che per non penalizzare le prestazioni del motore le dimensioni della scatola aria deve essere abbastanza elevate,· tuttavia, nei veicoli attualmente in commercio lo spazio nel vano motore disponibile per alloggiare la scatola filtro è sempre più ridotto. Di conseguenza, nei veicoli più recenti risulta sempre più complicato disporre nel vano motore una scatola aria adeguatamente grande da non penalizzare le prestazioni del motore.

DESCRIZIONE DELLA INVENZIONE

Scopo della presente invenzione è di fornire un dispositivo filtrante per l'aria aspirata da un motore di un veicolo, il quale dispositivo filtrante sia privo degli inconvenienti sopra descritti e sia nel contempo di facile ed economica realizzazione.

Secondo la presente invenzione viene fornito un dispositivo filtrante per l'aria aspirata da un motore di un veicolo secondo quanto rivendicato dalle rivendicazioni allegate.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

La presente invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano alcuni esempi di attuazione non limitativi, in cui:

• la figura 1 è una vista schematica, prospettica e con parti asportate per chiarezza di un vano motore di un veicolo provvisto di un dispositivo filtrante realizzato in accordo con la presente invenzione;

• la figura 2 è una vista in pianta, schematica e con parti asportate per chiarezza del vano motore della figura 1;

• la figura 3 è una vista schematica, in sezione orizzontale, e con parti asportate per chiarezza del dispositivo filtrante della figura 1;

• la figura 4 è una vista schematica, in sezione verticale lungo la linea iv-iv, e con parti asportate per chiarezza del dispositivo filtrante della figura 1; e

• le figure 5, 6 e 7 sono viste schematiche, in sezione, e con parti asportate per chiarezza di tre varianti costruttive del dispositivo filtrante della figura 1.

FORME DI ATTUAZIONE PREFERITE DELL'INVENZIONE

Nelle figure allegate con il numero 1 è indicato nel suo complesso un veicolo 1 stradale (in particolare una automobile) comprendente un vano 2 motore disposto in posizione anteriore e chiuso superiormente da un cofano 3 incernierato, ed un motore 4 a combustione interna (illustrato nella figura 2) alloggiato all'interno del vano 2 motore. Secondo quanto illustrato nella figura 2, il motore 4 comprende un sistema 5 di aspirazione provvisto in ingresso di una valvola 6 a farfalla che regola l'immissione di aria fresca all'interno di un collettore 7 di aspirazione che comunica con i cilindri (non illustrati) del motore 4 mediante rispettivi condotti 8 di aspirazione.

Secondo quanto illustrato nelle figure 1 e 3, il motore 4 è provvisto di un dispositivo 9 filtrante per l'aria aspirata dal motore 4. Il dispositivo 9 filtrante comprende una scatola 10 aria che comprende al proprio interno una cavità 11 presentante almeno una apertura 12 di ingresso verso l'ambiente esterno ed almeno una apertura 13 di uscita verso il sistema 5 di aspirazione del motore 4; inoltre, il dispositivo 9 filtrante comprende almeno un elemento 14 filtrante che è alloggiato all'interno della scatola 10 aria ed è disposto tra l'apertura 12 di ingresso e l'apertura 13 di uscita. L'elemento 9 filtrante divide la cavità 11 in una camera di ingresso, la quale è disposta a monte dell'elemento 14 filtrante e comunica con l'ambiente esterno attraverso l'apertura 12 di ingresso, ed una camera di uscita, la quale è disposta a valle dell'elemento 14 filtrante e comunica con il sistema 5 di aspirazione del motore 4 attraverso l'apertura 13 di uscita.

Secondo quanto illustrato nelle figure 1, 3 e 4, la scatola 10 aria presenta una forma appiattita che riproduce in pianta la sezione orizzontale del vano 2 motore ed è atta a venire disposta all'interno del vano 2 motore stesso sopra al motore 4 in modo da costituire una copertura superiore del motore 4 e da costituire una chiusura superiore del vano 2 motore . In altre parole, la scatola 10 aria presenta uno spessore verticale molto più piccolo di una estensione orizzontale; ad esempio lo spessore verticale è dell'ordine di alcuni centimetri ed è generalmente compreso nell'intervallo 3-10 cm mentre l'estensione orizzontale è dell'ordine di alcune decine di centimetri per ciascun lato e presenta una larghezza trasversale conpresa nell'intervallo 80-150 cm ed una lunghezza longitudinale compresa nell'intervallo 50-120 cm. Secondo una possibile forma di attuazione, la scatola 10 aria presenta uno spessore verticale variabile per adattarsi agli ingombri verticali del motore 4 e di conseguenza la scatola 10 aria presenta uno spessore verticale minore al centro e maggiore ai lati; in questo modo, la scatola 10 aria permette di ottenere un elevato volume della cavità 11 pur riducendo al minimo l'ingombro all'interno del vano 2 motore.

Nella forma di attuazione illustrata nelle figure allegate, la cavità 11 della scatola 10 aria si estende a tutta l'estensione della scatola 10 aria; in alternativa la cavità il della scatola 10 aria potrebbe estendersi a solo una parte dell'estensione della scatola 10 aria in funzione del volume desiderato della cavità 11 stessa.

La scatola 10 aria ha una forma all'incirca parallelepipeda e comprende una parete 15 superiore orizzontale, una parete 16 inferiore orizzontale che è parallela ed opposta alla parete 15 superiore, una parete 17 anteriore verticale, una parete 18 posteriore verticale opposta alla parete 17 anteriore, e due pareti 19 laterali verticali tra loro opposte. Secondo una preferita forma di attuazione illustrata nelle figure allegate, l'apertura 12 di ingresso è disposta in prossimità della parete 17 anteriore e preferibilmente attraverso la parete 17 anteriore e l'apertura 13 di uscita è disposta in prossimità della parete 18 posteriore e preferibilmente attraverso la parete 16 inferiore; in questo modo l'apertura 13 di uscita può essere disposta immediatamente sopra alla valvola 6 a farfalla e quindi la scatola 10 aria può sfociare direttamente nella valvola 6 a farfalla senza bisogno di canalizzazioni di collegamento.

Secondo una preferita forma di attuazione, l'apertura 12 di ingresso è atta a ricevere l'aria da una presa 20 d'aria dinamica ricavata attraverso una parete 21 frontale del veicolo 1; in particolare, il dispositivo 9 filtrante comprende un condotto 22 di ingresso tubolare, il quale è atto a collegare l'apertura 12 di ingresso con la presa 20 d'aria dinamica ricavata attraverso la parete 21 frontale del veicolo 1. E' importante sottolineare che l'apertura 12 di ingresso è molto vicina alla presa 20 d'aria dinamica e quindi il condotto 22 di ingresso, se necessario, risulta molto corto e quindi con perdite di carico molto basse. In questo modo, quando il veicolo 1 è in movimento la pressione dell'aria contro la parete 21 frontale del veicolo 1 permette di generare un sovrapressione all'interno della cavità 11 che è tanto maggiore tanto maggiore è la velocità del veicolo 1; questa sovrapressione all'interno della cavità 11 permette di aumentare il rienqpimento dei cilindri del motore 4 e quindi permette di incrementare la potenza generata dal motore 4 stesso.

Secondo la forma di attuazione illustrata nelle figure 3 e 4, l'elemento 14 filtrante è disposto in corrispondenza della apertura 12 di ingresso; in questa forma di attuazione la camera di ingresso è praticamente inesistente e l'intera cavità 11 coincide con la camera di uscita. Secondo le forme di attuazione illustrate nelle figure 5 e 6, l'elemento 14 filtrante è disposto all'interno della cavità 11 (più vicino alla apertura 12 di ingresso nella forma di attuazione della figura 5, più vicino alla apertura 13 di uscita nella forma di attuazione della figura 6); in questa forma di attuazione all'interno della cavità 11 è presente sia la camera di ingresso, sia la camera di uscita. Secondo la forma di attuazione illustrata nella figura 7, l'elemento 14 filtrante è disposto in corrispondenza della apertura 13 di uscita; in questa forma di attuazione la camera di uscita è praticamente inesistente e l'intera cavità 11 coincide con la camera di ingresso (tale situazione non è comunque penalizzante in quanto la camera di ingresso presenta un volume molto elevato ed è disposta immediatamente a monte dell'elemento 14 filtrante e quindi riesce a svolgere correttamente la funzione di polmone del sistema 5 di aspirazione).

Il dispositivo 9 filtrante sopra descritto presenta numerosi vantaggi, in quanto è di facile ed economica realizzazione e soprattutto presenta una scatola 10 aria di volume molto elevato (quindi atta ad alloggiare un elemento 14 filtrante avente una grande area libera di passaggio) pur costituendo un ingombro minimo se non nullo all'interno del vano 2 motore. Tale risultato è ottenuto grazie al fatto che la scatola 10 aria presenta una forma appiattita (cioè "a sogliola") per venire disposta sopra al motore 4 per costituire una copertura superiore del motore 4 e da costituire una chiusura superiore del vano 2 motore; in altre parole, la scatola 10 aria è conformata in modo da occupare dello spazio all'interno del vano 2 motore che normalmente è libero (cioè non occupato da nessun altro dispositivo) e quindi di fatto non costituisce un effettivo ingombro all'interno del vano 2 motore.

Claims

RIVENDICAZIONI 1) Dispositivo (9) filtrante per l'aria aspirata da un motore (4) di un veicolo (1) alloggiato all'interno di un vano (2) motore del veicolo (1) stesso; il dispositivo (9) filtrante comprende: una scatola (10) aria che comprende al proprio interno una cavità (11) presentante almeno una apertura (12) di ingresso verso l'ambiente esterno ed almeno una apertura (13) di uscita verso un sistema (5) di aspirazione del motore (4); ed almeno un elemento (14) filtrante che è alloggiato all'interno della scatola (10) aria ed è disposto tra l'apertura (12) di ingresso e l'apertura (13) di uscita il dispositivo (9) filtrante è caratterizzato dal fatto che la scatola (10) aria presenta una forma appiattita che riproduce in pianta la sezione orizzontale del vano (2) motore ed è atta a venire disposta all'interno del vano (2) motore stesso sopra al motore (4) in modo da costituire una copertura superiore del motore (4) e da costituire una chiusura superiore del vano (2) motore.
2) Dispositivo (9) filtrante secondo la rivendicazione 1, in cui la scatola (10) aria presenta uno spessore verticale molto più piccolo di una estensione orizzontale.
3) Dispositivo (9) filtrante secondo la rivendicazione 2, in cui lo spessore verticale è dell'ordine di alcuni centimetri e l'estensione orizzontale è dell'ordine di alcune decine di centimetri per ciascun lato.
4) Dispositivo (9) filtrante secondo la rivendicazione 3, in cui lo spessore verticale è compreso nell'intervallo 3-10 cm e l'estensione orizzontale presenta una larghezza trasversale compresa nell'intervallo 80-150 cm ed una lunghezza longitudinale compresa nell'intervallo 50-120 cm.
5) Dispositivo (9) filtrante secondo una delle rivendicazioni da 1 a 4, in cui la scatola (10) aria presenta uno spessore verticale variabile per adattarsi agli ingombri verticali del motore (4).
6) Dispositivo (9) filtrante secondo una delle rivendicazioni da 1 a 5, in cui la scatola (10) aria ha una forma all' incirca parallelepipeda e comprende una parete (15) superiore orizzontale, una parete (16) inferiore orizzontale che è parallela ed opposta alla parete (15) superiore, una parete (17) anteriore verticale, una parete (18) posteriore verticale opposta alla parete (17) anteriore, e due pareti (19) laterali verticali tra loro opposte; l'apertura (12) di ingresso è disposta in prossimità della parete (17) anteriore e preferibilmente attraverso la parete (17) anteriore e l'apertura (13) di uscita è disposta in prossimità della parete (18) posteriore e preferibilmente attraverso la parete (16) inferiore .
7) Dispositivo (9) filtrante secondo la rivendicazione 6, in cui l'apertura (13) di uscita è disposta sopra ad una valvola (6) a farfalla del sistema (5) di aspirazione.
8) Dispositivo (9) filtrante secondo la rivendicazione 6 o 7, in cui l'apertura (12) di ingresso è atta a ricevere l'aria da una presa (20) d'aria dinamica ricavata attraverso una parete (21) frontale del veicolo (1).
9) Dispositivo (9) filtrante secondo la rivendicazione 8 e comprendente un condotto (22) di ingresso tubolare, il quale è atto a collegare l'apertura (12) di ingresso con la presa (20) d'aria dinamica ricavata attraverso la parete (21) frontale del veicolo (1).
10) Dispositivo (9) filtrante secondo una delle rivendicazioni da 1 a 9, in cui l'elemento (14) filtrante è disposto in corrispondenza della apertura (12) di ingresso.
11) Dispositivo (9) filtrante secondo una delle rivendicazioni da 1 a 9, in cui l'elemento (14) filtrante è disposto in corrispondenza della apertura (13) di uscita.
12) Dispositivo (9) filtrante secondo una delle rivendicazioni da 1 a 9, in cui l'elemento (14) filtrante è disposto all'interno della cavità (11) e divide la cavità (11) stessa in una camera di ingresso, la quale è disposta a monte dell'elemento (14) filtrante e comunica con l'ambiente esterno attraverso l'apertura (12) di ingresso, ed una camera di uscita, la quale è disposta a valle dell'elemento (14) filtrante e comunica con il sistema (5) di aspirazione del motore (4) attraverso l'apertura (13) di uscita.
13) Veicolo (1) comprendente: un vano (2) motore; un motore (4) alloggiato all'interno del vano (2) motore; ed un dispositivo (9) filtrante per l'aria aspirata da un motore (4), il quale è alloggiato all'interno del vano (2) motore sopra al motore (4) ed è realizzato secondo una delle rivendicazioni da 1 a 12.