ITRM940146A1

ITRM940146A1 - Tubo di aspirazione per motori a combustione interna.

Info

Publication number: ITRM940146A1
Application number: IT000146A
Authority: IT
Inventors: Klaus Dohring
Original assignee: Freudenberg Carl
Priority date: 1993-04-08
Filing date: 1994-03-18
Publication date: 1995-09-18
Also published as: DE4311744C2; IT1272188B; DE4311744A1; US5487366A; ITRM940146A0; JPH06299919A; JP2540447B2

Description

DESCRIZIONE

a corredo di una domanda di brevetto per invenzione dal titolo: "Tubo di aspirazione per motori a combustione interna".

L' invenzione riguarda un tubo di aspirazione di un moto re a combustione interna comprendente un corpo di forma stabile con almeno una prima apertura di passaggio, in cui nella prima apertura di passaggio per la variazione della sezione trasversale di flusso é disposto almeno un primo elemento di regolazione, che consiste di una valvola a farfalla supportata in modo girevole nel corpo del tubo di aspirazione e atta ad essere impegnata a tenuta stagna con la parete di delimitazione della prima apertura di passaggio .

Tali tubi di aspirazione sono generalmente noti. Occorre tuttavia osservare che la potenza del motore a combustione interna viene ridotta da un riflusso della miscela di aria e di combustibile dalla camera di combustione al tubo di aspirazione. Un riflusso del genere nel tubo di aspirazione viene rinforzato nel campo inferiore di numeri di giri a causa del movimento dei pistoni e dell'incrocio con la valvola, quando la forza del flusso di gas é relativamente piccola .

L'invenzione si é posta il compito di impedire un riflusso della miscela di aria e combustibile nel tubo di aspirazione del motore a combustione interna, senza che la resistenza al flusso attraverso il tubo di aspirazione in direzione del motore a combustione interna venga aumentata in modo sensibile ad elevati numeri di giri del m otore .

Quest o compito viene risolto secondo l'invenzione mediante le caratteristiche della rivendicazione 1. Le sottorivendicazioni si riferiscono a forme di realizzazione vantaggiose per l'invenzione.

Nell'ambito della presente invenzione viene previsto che il corpo del tubo di aspirazione presenta nella zona della valvola a farfalla almeno una seconda apertura di passaggio, che è coordinata alla prima apertura di passaggio nella sua prossimità quale bipasso e che la seconda apertura di passaggio é chiudibile mediante almeno un secondo elemento di regolazione che é formato da una valvola ad una sola via spostabile in posizione di apertura solo in direzione del motore a combustione interna. In una conformazione del genere é vantaggiose che l'effetto di strozzatura della valvola ad una sola via nell'interno della seconcia apertura dipassaggio ad elevati numeri di giri del motore, possa essere completamente evitata, quando viene richiesto un riempimento possibilmente buono delle camere di combustione del motore a combustione interna con la miscela di aria e combustibile, in quanto la valvola a farfalla é completamente aperta, per cui la valvola ad una sola via non viene attraversata a causa della resistenza al flusso relativamente maggiore. Con una minore velocità di flusso del gas attraverso il tubo di aspirazione, un riflusso della miscela di aria di combustibile dalle camere di combustione del motore a combustione interna viene impedito per il fatto che la valvola a farfalla chiude la prima apertura di passaggio e il gas incombusto viene addotto alle camere di combustione attraverso la valvola d una sola via e la seconda apertura di passaggio.

Secondo una forma di realizzazione vantaggiosa, la valvola ad una sola via può essere formata da una valvola a oscillazione, azionabile mediante una pressione differenziale, Valvole ad oscillazione, che cono conformate come valvole di non ritorno, presentano una struttura semplice con pochi elementi e assicurano, evitando un dispendio di manutenzione, per un lungo periodo di tempo buone e costanti pròprietà di uso.

La seconda apertura di passaggio può circondare esternamente la prima apertura di passaggio, la valvola a oscillazione comprendendo una gabbia anulare di un materiale di forma stabile, che é fissato in modo relativamente fermo nel corpo del tubo di aspirazione e forma la seconda apertura di passaggio, la superficie periferica interna della gabbia essendo impegnabile a tenuta con la valvola a farfalla e la valvol ad oscillazione avendo un numero di corpi di tenuta corrispondente al numero di aperture della gabbia e le aperture essendo conformate ciascuna quale sede di valvola ed essendo impegnabili a tenuta stagna con i corpi di tenuta realizzati a forma di linguet te. Tali valvole ad oscillazione presentano una sezione trasversale di passaggio grande rispetto alla loro dimensione, mentre i corpi di tenuta disposti in forma anulare attorno alla valvola a farfalla escludono notevolmente turbolenze nel corpo del tubo di aspirazione. Per ridurre per quanto possibile al minimo la perdita di miscela di ariaedi combustibile dalle camere di combustione del motore a combustione interna, é ragionevole disporre la valvola ad oscillazione per quanto possibile vicino alla valvola di ammissione del motore a combustione interna, ossia per quanto possibile vicino alla testata cilindrica o in essa.

I corpi di tenuta possono consistere di un materiale polimero. Elementi di tenuta secondari, che assicurano la reciproca tenuta stagna tra i corpi di tenuta e la sede di tenuta nella posizione chiusa della valvola ad oscillazione, possono essere in tale maniera omessi. La struttura con pochi elementi della valvola ad oscillazione é di notevole importanza dal punto di vista economico e tecnico di produzione.

Per ridurre per quanto possibile la resistenza al ffusso attraverso la valvola ad una sola via anche a numeri di giri bassi del motore a combustione interna fino all'apertura della valvola a farfalla, di modo che anche in questa condizione di esercizio del motore a combustione interna a quest'ultimo possano essere adotti flussi possibilmente voluminosi di miscela di aria e combustibile, si é dimostrato vantaggioso prevedere una pluralità, preferibilmente da 3 a 8 corpi di tenuta, distribuiti uniformemente in direzione circonferenziale.

I corpi di tenuta adiacenti tra di loro in direzione circonferenziale possono presentare una rigidezza tra loro differente. A tal fine i corpi di tenuta possono consistere dello stesso materiale e avere spessori di parete diverse oppure possono consistere, a parità dello spessore di parete, di materiali differenti. In tal caso costituisce vantaggio il fatto che la frequenza propria dei corpi di tenuta diventa diversa mediante questa conformazione e le diverse frequenze distimolazione riducono l'emissione di rumori della valvola dovute al suo azionamento. L'oggetto della presente invenzione verrà descritto qui di seguito più da vicino con riferimento ai disegni allegati, in cui:

la figura 1 mostra un primo esempio di realizzazione di un tubo di aspirazione in sezione longitudinale; nellafigura 2 il tubo di aspirazione 1 é illustrato in una vista guardando dal motore a combustione interna;

nelle figure 3 e 4 é illustrato un secondo esempio di realizzazione, in cui il tubo di aspirazione é realizzato in più parti.

Nella figure 1 e 2 é illustrato un tubo di aspirazione per un motore a combustione interna, in cui il corpo 1 del tubo di aspirazione consiste di un materiale polimerico e presenta una prima ed una seconda apertura di passaggio 2, 6, che sono munite ciascuna di elementi di regolazione 3, 7 per variare la sezione trasversale di passaggio. Il primo elemento di regolazione 3 é formato da una valvola a farfalla 5,che è fissata su un albero e supportata con esso nel tubo di aspirazione. La seconda apertura di passaggio 6 é formata da una gabbia 9 di una valvola ad una sola via 8, che é attraversabile , quale valvola, di non ritorno, solo in direzione del motore a combustione interna . Le seconde aperture di passaggio 6 sono formate dai fori 10 della gabbia 9, i fori 10 essendo conformati come sedi di valvola 12 e sono impegnabili con corpi di tenuta 11 di un materiale elastomero.

Il tubo di aspirazione é applicato a flangia, nella figura 1, direttaraente alla testata cilindrica in prossimità immediata della valvola di ammissione del motore a combustione interna. La valvola ad una sola via 8 é fissata al lato frontale del corpo 1 del tubo di aspirazione, rivoIto verso il motore a combustio ne interna, la gabbia 9 formando con la sua circonferenza periferica interna la parete di delimitazione 4 della prima apertura di paesaggio 2 . La valvola a farfalla é supportata in modo girevole nell 'interno del corpo 1 del tubo di aspirazione. I corpi di tenuta 11 della valvola ad una sola via 8, che consistono in questo esempio di realizzaione di un materiale elastomero, sono fissati ciascume mediante un elemento di fissaggio a tenuta di gas alla gabbia 9·

Nella figura 2 é illustrato in vista frontale il secondo elemento di regolazione 7 della figura 1. In questo esempio di realizzazione sono previste 6 seconde aperture di passaggio 6, distribuite uniformemente in direzione circonferenziale .

II motore a combustione interna, non illustrato, viene azionato in questo esempio di realizzazione a regime basso, per cui l'aria o la miscela di aria e combustibile attraversa solo i secondi elementi di regolazione 7 e viene addotta alle camere di combustione. Per evitare un riflusso della miscela, dovuto al movimento oscillatorio del pistone e l'intersezione della valvola del motore a combustione interna, i corpi di tenuta 11 sono realizzati in maniera da essere spostabili automaticamente nella posizione di chiusura,in caso di un sovrapressione relativa sul lato rivolto verso il motore a combustione interna. Nella figura 3 é illustrato un secondo esempio di realizzazione, che mostra un tubo di aspirazione simile a quello dell'esempio di realizzazione della figura 1. A differenza dell'esempio di realizzazione della figura 1, il tubo di aspirazione della figura l é realizzato in più parti, il secondo elemento di regolazione 7 essendo disposto tra due parti 11, 1.2 del corpo 1 del tubo di aspirazione, adiacenti in direziorie assiale.

In questo esempio di realizzazione il motore a combustione interna, non illustrato viene azionato a regime elevato nella condizione di pieno carico. Per tenere basse le perdite di flusso in questa condizione di esercizio, la valvola a farfalla 5 e la prima apertura di passaggio 2 sono completamente aperte. La seconda apertura di passaggio 6 é chiusa mediante i corpi di tenuta II, che si trovano in impegno con le sedi di valvola 12.

Per assicurare un posizionamento esatto del secondo elemento di regolazione 7 rispetto alla valvola a farfalla 5, che é disposta nell'interno del corpo 1 del tubo di aspirazione, il detto corpo é munito di un collare di centraggio 13, in cui é accolta la gabbia 9· E' inoltre vantaggioso il fatto che la gabbia 9 e il corpo 1 del tubo di aspirazione formano una unità pre-montabile . il che é di una importanza degna di nota dal punto di vista tecnico di montaggio e dal punto di vista della riduzione di errori di montaggio

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Tubo di aspirazione di un motore a combustione interna, comprendente un corpo di forma stabile con almeno una prima apertura di passaggio, in cui nella prima apertura di passaggio é disposto almeno un primo elemento di regolazione per variare la sezione trasversale di passaggio, che consiste di una valvola a farfalla supportata in modo girevole nel corpo del tubo di aspirazione ed impegnabile a tenuta con la parete di delimitazione della prima apertura di passaggio, caratterizzato dal fatto che il corpo (1) del tubo di aspirazione presenta nella prima zona della valvola a farfalla (5) almeno una seconda apertura di passaggio (6) che é coordinata alla prima apertura di passaggio (2) quale bipasso in sua prossimità e dal fatto che la seconda apertura di passaggio (6) può essere chiusa mediante almeno un secondo elemento di regolazione (7), che é formato da una valvola ad una sola via (8) spostabile alla posizione di apertura solo in direzione del motore a combustione interna ad essa connesso.
2 . Tubo di aspirazione secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la valvola ad una sola via (8) é formata da una valvola ad oscillazione azionabile mediante una pressione differenziale. 3. -Tubo di aspirazione secondo le rivendicazioni l e 2, caratterizzato dal fatto che la seconda apertura di passaggio (6) circonda esternamente la prima apertura, di passaggio (2), dal fatto che la valvola ad oscillazione, comprende una gabbia anulare (9) di un materiale di forma stabile, che é fissata in nitido rel attivamente stazionario nel corpo (1 ) del tubo di aspirazione e forma la seconda apertura di passaggio (6) , dal fatto che la superficie periferica interna della gabbia (9) é impegnabile a tenuta stagna con la valvola a farfalla (5), dal fatto che la valvola ad oscillazione presenta un numero di corpi di tenuta (11), corrispondente al numero di fori (10) nella gabbia ( 9) e d al fatto che i f ori (10 ) sono conformati ciascuno come sede di valvola (12) e sono impegnabili a tenuta con i corpi di tenuta (11) realizzati a ferma di linguette 4.- Tubo di aspirazione secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che i corpi di tenuta (il) consistono di un materiale polimerico . 5· Tubo di aspirazione secondo le rivendicazioni 3 e 4, caratterizzato dal fatto che sono prev sti da due a otto corpi di tenuta (il) distribuiti uniiormemente in direzione circonferenziale . Tubo di aspirazione secondo le rivendicazioni 4 e 5, caratterizzato dal fatto che i corpi di tenuta (11 ) adiacenti tra di loro in direzione circonferen ziale , presentano rigidità tra loro differenti.