ITPI940007A1 - Sistema di iniezione pneumatica per motori a due tempi ad accensione comandata. - Google Patents

Description

SISTEMA DI INIEZIONE PNEUMATICA PER MOTORI A DUE TEMPI AD ACCENSIONE COMANDATA.

Il presente trovato si riferisce ad un particolare sistema di iniezione diretta pneumatica del combustibile per motori a due tempi ad accensione comandata a carter-pompa, che consente di migliorare il rendimento e ridurre le emissioni inquinanti, nonché di migliorare la regolarità di combustione ai bassi carichi.

Detto trovato si basa sul principio di proiettare verso la candela d'accensione una miscela di combustibile ed aria, la quale, tramite una successiva miscelazione secondaria con frazioni maggiori o minori del'aria presente nel cilindro, viene a creare condizioni di stratificazione della carica attorno alla candela ai carichi parziali le quali favoriscono una buona combustione, nonché condizioni di carica tendente all'omogeneo ai carichi elevati. L'aria d'iniezione viene fornita dal carter-pompa, il quale peraltro fornisce anche l'aria di lavaggio.

Sono noti vari sistemi di iniezione diretta del combustibile per motori a due tempi ad accensione comandata. Il loro scopo principale è di evitare le perdite di combustibile dalla luce di scarico per cortocircuito durante la fase di lavaggio, in quanto il lavaggio viene effettuato soltanto con aria. Dato però il breve intervallo di tempo intercorrente tra iniezione ed accensione, per ottenere condizioni di micro omogeneità della miscela tali da garantire una buona combustione occorre una pressione d'iniezione elevata. Con l'iniezione pneumatica anche questo ostacolo può essere superato, ma per ottenere risultati particolarmente favorevoli occorre che lo spray presenti un piccolo diametro della goccia media ed una elevata quantità di moto all'ingresso del cilindro.

Inoltre in detti motori fuoriescono dallo scarico idrocarburi incombusti conseguenti a cattive, incomplete o mancate combustioni per effetto dell'eccessivo rapporto all'interno del cilindro tra gas residui e gas freschi ai bassi carichi. La stratificazione della carica può ridurre od eliminare tale inconveniente localizzando la miscela fresca nella zona della candela d'accensione.

Non mancano esempi di sistemi d'iniezione pneumatica per detti motori in grado di assicurare anche una più o meno completa stratificazione della carica ai bassi carichi. Si tratta peraltro di sistemi che in genere compromettono le peculiari caratteristiche di semplicità ed economia costruttiva di detti motori e/o presentano criticità nell'ottenimento di una stratificazione stabile ed affidabile.

Scopo del presente trovato è quello di fornire una soluzione di iniezione pneumatica per motori a due tempi ad accensione comandata e lavaggio mediante carter-pompa, soluzione atta ad ottenere una stratificazione stabile ed affidabile della carica mediante proiezione di un getto di miscela combustibile-aria in direzione della candela d'accensione.

Altro scopo del presente trovato è quello di favorire una buona miscelazione primaria tra il combustibile e l'aria d'iniezione mediante l'elevata velocità che l'aria raggiunge nella zona di miscelazione al’intero del condotto d'iniezione opportunamente sagomato.

Terzo scopo del presente trovato è quello di ottenere un'elevata quantità di moto di detta miscela primaria all'ingresso del cilindro nonostante la bassa pressione dell'aria d'iniezione (la quale è fornita dal carter-pompa), in modo tale da facilitare il raggiungimento, dopo la miscelazione secondaria, di una buona microomogeneità della carica, con favorevoli conseguenze sulla combustione.

Quarto scopo del presente trovato è quello di disporre lo sbocco del condotto d'iniezione in una zona del cilindro non esposta alle massime pressioni e temperature del ciclo, in modo tale da non esporre a dette pressioni e temperature nemmeno la valvola d'iniezione, che pertanto risulta di costruzione più semplice ed economica.

Quinto scopo del presente trovato è quello di disporre lo sbocco del condotto d'iniezione in posizione tale che la direzione della miscela primaria contrasti la sua fuoriuscita dallo scarico anche quando l'iniezione venga effettuata parzialmente o totalmente a scarico ancora aperto.

Non ultimo scopo del presente trovato è quello di fornire una soluzione economica, semplice, funzionale ed affidabile che consenta di ridurre i consumi specifici e le emissioni di idrocarburi incombusti dei motori a due tempi ad accensione comandata e lavaggio mediante carter-pompa.

Questi ed altri scopi, che meglio appariranno in seguito, vengono raggiunti da un sistema secondo il trovato.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi risulteranno maggiormente dalla descrizione di una particolare forma di esecuzione illustrata a titolo puramente indicativo e non limitativo negli uniti disegni.

Con riferimento alle figure 1 e 2, si può notare la posizione di riposo (chiusura) della ghigliottina 1, posta sulla parete del cilindro 2 e la guida 3 dell'asta di comando 4. Si può notare anche il volano 5 su cui viene ricavata la camma desmodromica 7 in cui si impegna il perno 6 solidale all'asta 4. In figura 2 si nota altresì la disposizione sul motore di tutti gli organi che realizzano il trovato: oltre a quelli già descritti, si può notare il condotto di iniezione 8 con l'elettroiniettore montato 9 e la luce di sbocco sul cilindro 10. Si nota anche il serbatoio 11 in cui viene accumulata l’aria d'iniezione fornita dal carter-pompa. L'inclinazione del condotto d'iniezione 8 è tale da proiettare il getto verso la candela d'accensione.

Altre forme di esecuzione possono ovviamente essere adottate. Ad esempio la valvola di intercettazione del condotto di iniezione può essere di tipo rotante. Inoltre il sistema di dosatura del combustibile può essere anche di tipo meccanico.

Naturalmente tutte le forme esecutive descritte devono considerarsi puramente indicative e non limitative, numerose essendo le possibili varianti e forme diverse, tutte però rientranti nel medesimo concetto inventivo.

Sempre a scopo esemplificativo e non limitativo, per una maggior comprensione del trovato, si descrive il suo principio di funzionamento riferendosi ancora alle figure citate.

Nel carter-pompa viene aspirata aria, la quale, successivamente compressa dalla corsa di discesa dello stantuffo, viene in parte utilizzata per il lavaggio del cilindro ed in parte per il sistema di iniezione della miscela. Attraverso una valvola a lamelle, il serbatoio di accumulo 11 viene caricato con l'aria compressa nel carter (0.3÷0.4 bar). Il volume del serbatoio è tale da mantenere un valore sufficientemente costante della pressione durante l'iniezione.

Una volta chiuse le luci di lavaggio, quando la luce di scarico è in procinto di chiudersi, si apre la valvola a ghigliottina 1 mossa da un comando desmodromico costituito dai componenti già descritti 5, 7, 6, 4, 3, cosicché l'aria compressa presente nel serbatoio 11 si indirizza verso il cilindro per effetto del salto di pressione tra serbatoio e cilindro. Il condotto di iniezione 8 è un venturi nella cui sezione ristretta avviene l'iniezione primaria liquida ad opera dell'elettroiniettore 9.

L'asse del condotto di efflusso risulta inclinato di un angolo acuto rispetto all’asse del cilindro in modo da proiettare il getto di aria e benzina verso la candela di accensione così da realizzare la stratificazione della carica attorno alla candela stessa. L'apertura dell'elettroiniettore viene fasata in modo da ottenere le volute condizioni di stratificazione.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1.- Sistema di iniezione pneumatica per motori a due tempi ad accensione comandata e lavaggio mediante carter pompa, sistema caratterizzato dal fatto che un getto di miscela combustibile-aria viene proiettato in direzione della candela d'accensione in modo tale da ottenere una stratificazione stabile ed affidabile della carica. 2.- Sistema secondo la rivendicazione precedente caratterizzato dal fatto che l'aria d'iniezione viene fornita dal carter-pompa 3 - Sistema secondo le rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che la miscelazione primaria tra il combustibile e l'aria d'iniezione viene favorita dall'elevata velocità che l'aria raggiunge nella zona di miscelazione. 4.- Sistema secondo le rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che lo sbocco del condotto d'iniezione si trova in una zona del cilindro non esposta alle massime pressioni e temperature del ciclo, in modo tale da non esporre a pressioni e temperature elevate la valvola d'iniezione. 5.- Sistema secondo le rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che lo sbocco del condotto d'iniezione si trova in posizione tale che la direzione della miscela primaria contrasti la sua fuoriuscita dallo scarico anche quando l'iniezione venga effettuata parzialmente o totalmente a scarico ancora aperto. 6.- Sistema secondo le rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che la miscela primaria possiede un'elevata quantità di moto all'ingresso del cilindro nonostante la bassa pressione dell'aria d'iniezione. 7.- Sistema di iniezione pneumatica per motori a due tempi ad accensione comandata e lavaggio mediante carter pompa secondo le rivendicazioni precedenti e secondo quanto descritto ed illustrato per gli scopi specificati.