ITPD20110014A1 - Regolatore di pressione per impianti di alimentazione per motori di imbarcazioni alimentati a combustibili alternativi - Google Patents
Regolatore di pressione per impianti di alimentazione per motori di imbarcazioni alimentati a combustibili alternativi Download PDFInfo
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Description
DESCRIZIONE
Il presente trovato riguarda un regolatore di pressione per impianti di alimentazione per motori di imbarcazioni, e in particolare per imbarcazioni a motore alimentate a combustibili alternativi, quali GPL (gas di petrolio liquefatti), metano, idrogeno e simili.
Il trovato riguarda anche un impianto di alimentazione comprendente detto regolatore di pressione.
In particolare, nei motori a combustibili alternativi, il combustibile viene usualmente compresso, in fase liquida o gassosa, in serbatoi ad alta pressione.
Ovviamente, per poter essere inviato o alimentato al motore, il combustibile deve passare attraverso regolatori di pressione, ossia riduttori/vaporizzatori di pressione, in maniera precisa e controllata.
Dai regolatori di pressione il combustibile viene quindi inviato al carburatore (possibilmente tramite un miscelatore) ossia ad iniettori o elettrovalvole che iniettano il combustibile nei cilindri del motore.
La riduzione di pressione che avviene nel regolatore di pressione comporta un notevole abbassamento della temperatura del combustibile. Se il combustibile à ̈ troppo freddo, ossia ha una temperatura troppo bassa, si può avere un funzionamento irregolare del motore.
Infatti, il combustibile †̃freddo’ tende a bagnare le pareti interne dei cilindri senza essere combusto. Ne deriva una miscelazione complessivamente †̃magra’ ed un funzionamento irregolare del motore, nonché un aumento dei consumi e delle emissioni inquinanti.
Tale scambio termico, ossia riscaldamento, viene usualmente realizzato mediante l’acqua del circuito di raffreddamento del motore. Tale acqua à ̈ usualmente acqua marina direttamente pescata sotto il piano di galleggiamento dell’imbarcazione. L’azione corrosiva esercitata dall’acqua marina à ̈ particolarmente aggressiva e deleteria nei confronti del regolatore di pressione.
Pertanto il regolatore di pressione à ̈ soggetto a rischi di sicurezza e fuoriuscite di GPL non controllate, a forte usura e corrosione che ne impone la frequente sostituzione con notevoli costi di manutenzione e gestione dell’imbarcazione.
Inoltre, il regolatore di pressione à ̈ munito di condotte di adduzione e di mandata del combustibile che sono sottoposte non solo all’azione corrosiva dell’ambiente marino ma anche alle notevoli vibrazioni trasmesse dall’imbarcazione e dal motore.
Tali vibrazioni e corrosioni contribuiscono a danneggiare quindi non solo il regolatore in se ma anche tutte le condotte ad esso collegato. Anche in tal caso, le condotte dell’arte nota devono essere sostituite prematuramente.
Alla luce di quanto sopra, ne deriva che i dispositivi regolatori di pressione dell’arte nota sono poco affidabili e richiedono frequento e costose sostituzioni.
Lo scopo del presente trovato à ̈ quello di risolvere gli inconvenienti citati con riferimento alla tecnica nota.
Tali inconvenienti e limitazioni sono risolti da un regolatore di pressione in accordo con la rivendicazione 1.
Altre forme di realizzazione del regolatore di pressione secondo l’invenzione sono descritte nelle successive rivendicazioni.
Ulteriori caratteristiche ed i vantaggi della presente invenzione risulteranno maggiormente comprensibili dalla descrizione di seguito riportata di suoi esempi preferiti e non limitativi di realizzazione, in cui:
la figura 1 rappresenta una vista prospettica di un impianto di alimentazione comprendente un regolatore di pressione in accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione;
la figura 2 rappresenta una vista schematica, in sezione, del regolatore di pressione illustrato in figura 1.
Gli elementi o parti di elementi in comune tra le forme di realizzazione descritte nel seguito saranno indicati con medesimi riferimenti numerici.
Con riferimento alle suddette figure, con 4 si à ̈ globalmente indicato un regolatore di pressione per un impianto di alimentazione 8 per motori 12 di imbarcazioni a motore alimentati a combustibili alternativi.
Il presente trovato si riferisce a qualsiasi tipo di imbarcazione sia di tipo entrobordo che fuoribordo.
Il motore 12 può essere un motore endotermico sia a 4 che a 2 tempi, munito, preferibilmente, di dispositivi di alimentazione a carburatori o ad iniezione (diretta o indiretta). Detto motore 12 può essere sia monofuel che bifuel. Il carburante gassoso può essere alimentato tramite un miscelatore, elettrovalvole, iniettori aggiuntivi o tramite gli iniettori originali di benzina. Il motore 12 può anche essere un motore diesel in dual fuel.
Il motore 12 può essere operativamente connesso a mezzi di propulsione dell’imbarcazione, quali ad esempio eliche, e/o a mezzi di generazione di energia elettrica per l’imbarcazione. In altre parole, il motore 8 può agire da mezzo di propulsione e/o da mezzo generatore di energia elettrica.
Per combustibili alternativi si intendono combustibili allo stato essenzialmente gassoso, tipicamente GPL, metano, idrogeno usati al posto dei più tradizionali quali benzina e gasolio.
Il regolatore di pressione 4 ha la funzione di ricevere in ingresso il combustibile ad una pressione di alimentazione e di inviarla in uscita ad una pressione di mandata, differente dalla pressione di alimentazione, in modo da inviare il combustibile a dispositivi di iniezione e/o elettrovalvole 16 che alimentano il motore 12 di combustibile.
Secondo una forma di realizzazione, il regolatore di pressione 4 comprende un corpo di regolatore 20 che racchiude una camera di espansione 24 che riceve il combustibile, attraverso un ingresso di combustibile 28, alla pressione di alimentazione e ne consente l’espansione e l’uscita attraverso una mandata di combustibile 32, alla pressione di mandata.
Preferibilmente, attorno alla camera di espansione 24 à ̈ previsto un condotto di scambio termico 36 avente un ingresso di liquido di raffreddamento 40 e un’uscita di liquido di raffreddamento 44 in modo da realizzare la circolazione del fluido di raffreddamento del motore 12 all’interno del regolatore di pressione 4, per riscaldare il combustibile che si espande, raffreddandosi, all’interno della camera di espansione 24.
Ad esempio, il condotto di scambio termico 36 presenta un andamento a spirale che si avvolge attorno alla camera di espansione 24. Tale andamento favorisce lo scambio termico e quindi il riscaldamento della camera di espansione 24.
In figura 2 sono illustrate a scopo esemplificativo tramite frecce, le traiettorie del liquido di raffreddamento all’interno del condotto di scambio termico 36 dall’immissione, tramite l’ingresso 40, all’espulsione attraverso l’uscita 44.
Vantaggiosamente, almeno il condotto di scambio termico 36 del corpo di regolatore 20 Ã ̈ realizzato in almeno due distinti materiali comprendenti un primo materiale di base e almeno uno strato di rivestimento in materiale resistente alla corrosione.
Preferibilmente, anche la camera di espansione 24 Ã ̈ realizzata in almeno due distinti materiali comprendenti un primo materiale di base e almeno uno strato di rivestimento in materiale resistente alla corrosione.
Ad esempio, come materiale resistente alla corrosione à ̈ possibile utilizzare PVC, poliuretano, plastica o altri polimeri o paragonabili (non limitativi).
Inoltre, come materiale resistente alla corrosione à ̈ possibile utilizzare dacromet o altre sostanze chimiche che resistono all’aggressione dell’acqua salina o paragonabili (non limitativi).
Secondo una forma di realizzazione, il materiale di base del corpo di regolatore 20 Ã ̈ alluminio o una lega metallica comprendente alluminio.
Preferibilmente, il regolatore di pressione 4 comprende mezzi di fissaggio per il collegamento diretto del regolatore stesso ad una porzione del’associabile motore 12 a combustibile alternativo, in modo da risultare direttamente fissato ad una porzione di detto motore, quale ad esempio un carter o paratia 52 dello stesso. In questo modo, il regolatore di pressione riceve le vibrazioni direttamente dal motore, assieme ai dispositivi di iniezione. Ad esempio i mezzi di fissaggio comprendono viti, bulloni eventualmente muniti di boccole anti-vibrazione, quali ad esempio silent-block e simili.
Preferibilmente, il regolatore di pressione 4 comprende condotti di collegamento 56 con detto ingresso di combustibile 28 e con detta mandata di combustibile 32 realizzati in acciaio inossidabile. Anche i condotti di collegamento 56 vibrano direttamente con il motore e il regolatore di pressione.
E’ anche previsto realizzare i condotti di collegamento 56 con l’ingresso di combustibile 28 e con la mandata di combustibile 32 in un materiale polimerico, quale gomma, polietilene, propilene, PVC, poliammide o paragonabili (non limitativi).
Preferibilmente, il regolatore di pressione 4 comprende condotti di adduzione 60 di liquido di raffreddamento, collegati fluidicamente a detto ingresso ed uscita di liquido di raffreddamento 40,44, realizzati in acciaio inossidabile.
E’ anche previsto realizzare i condotti di adduzione 60 di liquido di raffreddamento, collegati fluidicamente a detto ingresso ed uscita 40,44 di liquido di raffreddamento, in un materiale polimerico, quale gomma, polietilene, propilene, PVC, poliammide o paragonabili (non limitativi).
Anche i condotti di adduzione 60 vibrano direttamente con il motore e il regolatore di pressione.
La particolare disposizione del regolatore di pressione 4 direttamente fissato al motore 12 si à ̈ visto che limita le sollecitazioni meccaniche trasmesse ai condotti di collegamento 56 e di adduzione 60 e scongiura il rischio di cricche.
Inoltre, i materiali utilizzati per detti condotti di collegamento 56 e di adduzione 60 evitano ulteriormente la formazione di cricche in quanto particolarmente resistenti, come l’acciaio inossidabile, o particolarmente adatti a smorzare le vibrazioni, come i materiali polimerici. Secondo una forma di realizzazione, il regolatore di pressione 4 à ̈ fissato al motore 12 o ad una parte connessa al motore 12 tramite l’interposizione di silent-block, ossia boccole per lo smorzamento delle vibrazioni.
Come si può apprezzare da quanto descritto, l’impianto secondo l’invenzione consente di superare gli inconvenienti presentati nella tecnica nota.
In particolare, il regolatore di pressione della presente invenzione risulta estremamente resistente alla corrosione dell’acqua marina, dal momento che presenta uno specifico rivestimento che impedisce all’acqua di intaccare il materiale del corpo di regolatore.
Al tempo stesso à ̈ possibile ridurre i costi del riduttore utilizzando ad esempio un materiale economico per la realizzazione del corpo e un differente rivestimento anti-corrosione da applicare sulle parti più esposte all’azione corrosiva come ad esempio il condotto di scambio termico e/o la camera di espansione.
Inoltre, il regolatore di pressione viene fissato direttamente al motore. In questo modo si risolvono svariati problemi tecnici.
Infatti, sia il regolatore che le elettrovalvole o gli iniettori sono sottoposti alla medesima fonte di vibrazioni; in questo modo si limitano le rotture per vibrazioni ad esempio dei condotti di alimentazione del combustibile in pressione al riduttore e del combustibile espanso alle elettrovalvole del motore.
Vantaggiosamente, anche le condotte di adduzione e di mandata del combustibile sono realizzate in materiale resistente alla corrosione dell’acqua marina in modo da non incorrere in rotture e non richiedere sostituzioni.
Un tecnico del ramo, allo scopo di soddisfare esigenze contingenti e specifiche, potrà apportare numerose modifiche e varianti ai regolatori di pressione sopra descritti, tutte peraltro contenute nell’ambito dell’invenzione quale definito dalle seguenti rivendicazioni.
Claims (12)
- RIVENDICAZIONI 1. Regolatore di pressione (4) per impianti di alimentazione (8) per motori (12) di imbarcazioni a motore alimentati a combustibili alternativi, il regolatore (4) ricevendo in ingresso il combustibile ad una pressione di alimentazione e inviandola in uscita ad una pressione di mandata, differente dalla pressione di alimentazione, in modo da inviare il combustibile a dispositivi di iniezione e/o elettrovalvole (16) che alimentano il motore (12) di combustibile, il regolatore (4) comprendendo - un corpo di regolatore (20) che racchiude una camera di espansione (24) che riceve il combustibile, attraverso un ingresso di combustibile (28), alla pressione di alimentazione e ne consente l’espansione e l’uscita attraverso una mandata di combustibile (32), alla pressione di mandata, - attorno alla camera di espansione (24) essendo previsto un condotto di scambio termico (36) avente un ingresso di liquido di raffreddamento (40) e un’uscita di liquido di raffreddamento (44) in modo da realizzare la circolazione del fluido di raffreddamento del motore (12) all’interno del regolatore di pressione (4), per riscaldare il combustibile che si espande, raffreddandosi, all’interno della camera di espansione (24), - in cui almeno il condotto di scambio termico (36) del corpo di regolatore (20) à ̈ realizzato in almeno due distinti materiali comprendenti un primo materiale di base e almeno uno strato di rivestimento in materiale resistente alla corrosione.
- 2. Regolatore di pressione (4) secondo la rivendicazione 1, in cui detta camera di espansione (24) Ã ̈ realizzata in almeno due distinti materiali comprendenti un primo materiale di base e almeno uno strato di rivestimento in materiale resistente alla corrosione.
- 3. Regolatore di pressione (4) secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detto materiale resistente alla corrosione quale ad esempio PVC, poliuretano, plastica o altri polimeri resistenti alla corrosione.
- 4. Regolatore di pressione (4) secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detto materiale resistente alla corrosione comprende dacromet.
- 5. Regolatore di pressione (4) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il materiale di base à ̈ alluminio o una lega metallica comprendente alluminio.
- 6. Regolatore di pressione (4) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto regolatore (4) comprende mezzi di fissaggio per il collegamento diretto del regolatore (4) ad una porzione del’associabile motore (12) a combustibile alternativo, in modo da risultare direttamente fissato ad una porzione (52) di detto motore (12).
- 7. Regolatore di pressione (4) secondo la rivendicazione 6, in cui detti mezzi di fissaggio del regolatore di pressione (4) al motore (12) o ad una parte connessa al motore (12) comprendono silent-block per lo smorzamento delle vibrazioni.
- 8. Regolatore di pressione (4) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il regolatore di pressione (4) comprende condotti di collegamento (56) con detto ingresso di combustibile (28) e con detta mandata di combustibile (32) realizzati in acciaio inossidabile.
- 9. Regolatore di pressione (4) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente condotti di collegamento (56) con l’ingresso di combustibile (28) e con la mandata di combustibile (32) realizzati in un materiale polimerico, quale gomma, polietilene, propilene, PVC, poliammide.
- 10. Regolatore di pressione (4) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente condotti di adduzione (60) di liquido di raffreddamento, collegati fluidicamente a detto ingresso ed uscita di liquido di raffreddamento (40,44), realizzati in acciaio inossidabile.
- 11. Regolatore di pressione (4) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente condotti di adduzione (60) di liquido di raffreddamento, collegati fluidicamente a detto ingresso ed uscita di liquido di raffreddamento (40,44), realizzati in un materiale polimerico, quale gomma, polietilene, propilene, PVC, poliammide.
- 12. Impianto di alimentazione (8) per motori (12) di imbarcazioni a motore comprendente un regolatore di pressione (4) in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 11.
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