ITTO960763A1

ITTO960763A1 - Dispositivo di comando per motore a candelette per modellini.

Info

Publication number: ITTO960763A1
Application number: IT96TO000763A
Authority: IT
Inventors: Nobumitsu Kanetsuna; Mitsuo Yamamoto
Original assignee: Futaba Denshi Kogyo Kk
Priority date: 1995-09-20
Filing date: 1996-09-20
Publication date: 1998-03-20
Also published as: IT1284805B1; CN1078669C; CN1154439A; JP3873307B2; JPH0988795A; KR970016105A; TW331525B; KR100253061B1

Description

Descrizione dell'Invenzione Industriale avente per titolo:

"Dispositivo di comando per motore a candelette per modellini"

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo di comando per un motore a candelette per un modellino, e più in particolare ad un dispositivo di comando che è atto a migliorare l 'avviabilità di un motore a candelette per un modellino .

Un motore a candelette di cilindrata ridotta è utilizzato tipicamente come sorgente di alimentazione per un modellino quale un aeromodello, un modello di elicottero, di automobilina, di imbarcazione o simili. candelette appartiene ad una categoria di motore bulbo caldo che utilizza combustibile comprendente soprattutto alcool metilico.

Un motore a candelette è costruito generalmente in una configurazione esterna come quella illustrata in Figura 5(a). Nel motore a candelette convenzionale così costrito, il grado di apertura di ciascuna tra una valvola a spillo 100 ed una valvola a farfalla 102 è regolato in modo da alimentare una miscela combustibile-aria formata in un rapporto adatto verso un cilindro 104 e si alimenta elettricità ad una candeletta 106 fatta in lega di platino o simili, cosicché la candeletta 106 può essere riscaldata al rosso a temperatura elevata. Quindi, si fa ruotare un albero a gomiti 108. Ciò dà come risultato un combustibile che un pistone 110 ha compresso nel cilindro 104 che è soggetto ad esplosione e combustione.

Quando si avvia il motore a candelette, il calore per combustione nel motore e l'inerzia termica o del calore della candeletta 106 fanno sì che la candeletta sia tenuta riscaldata al rosso anche dopo che si interrompe l'alimentazione di elettricità alla candeletta 106, così da poter mantenere l'esplosione e la combustione del motore. In Figura 5(a), il numero di riferimento 112 indica un'apertura di scarico o una valvola di scarico, il 114 è una rondella di guida, il 116 è un dado di spinta, il 120 è un'apertura di valvola di aspirazione, il 122 è un basamento, il 124 è un'asta di collegamento, 11126 è un'apertura di scarico o bypass, ed il 128 è una testa di cilindro.

La candeletta 106 che è stata utilizzata in modo convenzionale per tale motore a candelette è costruita generalmente nella maniera illustrata in Figura 5(b). Più in particolare, la candeletta 106 comprende un blocco 130 che è formato a forma di asta esagonale ed è dotato in esso di una scanalatura ciindrica, in cui è disposto un riscaldatore a bobina 132 fatto in lega di platino o simili. Il riscaldatore a bobina 132 è collegato elettricamente ad una sua estremità tramite una vite di nucleo 134 ad un coperchio 136 e all'altra sua estremità ad un'estremità inferiore del blocco 130. Il blocco 130 è dotato su una periferia esterna della sua porzione inferiore di un tappo di montaggio 138. La vite di nucleo 134 è isolata elettricamente dal blocco 130 tramite una rondella isolante 140. Tra il coperchio 136 ed il blocco 130 è collegato un alimentatore quale una batteria o simili, cosicché si può nuovamente riscaldare il riscaldatore a bobina 132. Il numero di riferimento 142 indica una vite di fissaggio.

Tale motore a candelette per modellini è costruito in un volume cilindrico piccolo fino a 1 ÷ 20 cc ed in maniera semplice. Allo scopo di avviare il motore a candelette, si richiede generalmente la preparazione di una miscela combustibile-aria ad un rapporto appropriato ed il riscaldamento della candeletta in maniera sufficiente.

Tuttavia, la preparazione della miscela combustibile-aria ad un rapporto appropriato richiede abilità e percezione aumentate ciascuna ad un livello considerevole. In caso contrario, un'alimentazione eccessiva di combustibile genera lo strozzamento eccessivo del motore a candelette, dando come risultato il raffreddamento della candeletta da parte del combustibile, portando ad una diminuzione di temperatura della candeletta, in maniera tale da rendere l'avviamento del motore assai difficile.

Inoltre, la candeletta può essere riscaldata da una batteria tramite un circuito costruito come illustrato in generale in Figura 6. Come illustrato in Figura 6, la candeletta 106 è alimentata da una corrente che è generata da una batteria 142 quale una batteria al piombo, una batteria al nichelcadmio o simili e quindi è regolata a 3 ÷ 5A regolati da un mezzo a corrente costante 144 quale un resistere variabile. Ciò dà come risultato una tensione sulla candeletta 106 che è all'incirca 1,5V, cosicché si può riscaldare la candeletta 106 ad un livello sufficiente.

In generale, quando un utilizzatore non è esperto nell'azionamento del motore a candelette, è probabile che il motore incorra in uno strozzamento eccessivo. Nel caso peggiore, è necessario staccare la candeletta 106 dal motore a candelette per togliere, dal cilindro 104, il combustibile in eccesso ad esso alimentato. Cosi, è noto nella tecnica che si richiede ad un utente di effettuare operazioni problematiche e complicate allo scopo di avviare il motore a candelette.

Quando il motore incorre in uno strozzamento eccessivo, la candeletta 106 è raffreddata dal combustibile come sopra descritto, per rendere in tal modo l'avviamento del motore difficile. Allo scopo di evitare la difficoltà, si è proposto di aumentare la generazione di calore dalla candeletta 106 per migliorare l'avvibilità del motore. Sfortunatamente, tale approccio ha lo svantaggio di far si che la candeletta 106 si deteriori nel tempo poiché si richiede di inviare in modo continuo una corrente eccessiva alla candeletta 106.

La presente invenzione è stata realizzata tenendo presente il precedente svantaggio della tecnica anteriore.

Di conseguenza, uno scopo della presente invenzione è quello di prevedere . un dispositivo di comando per un motore a candelette per un modellino che sia in grado di migliorare l'avviabilità del motore a candelette senza alcun danno alla candeletta.

Secondo la presente invenzione, è previsto un dispositivo di comando per un motore a candelette per un modellino. Nella presente invenzione, il valore di resistenza di una candeletta montata sul motore a candelette è misurato ad ogni predeterminata tempori zzazione durante l'avviamento del motore a candelette, cosicché si comanda una corrente da inviare alla candeletta a seconda del valore di resistenza della candeletta che è stato cosi misurato.

Inoltre, secondo la presente invenzione, è previsto un dispositivo di comando per un motore a candelette per un modellino. Il dispositivo di comando comprende una sorgente di corrente costante per inviare una corrente costante ad una candeletta montata sul motore candelette durante l'avviamento del motore a candelette, un mezzo di rilevamento di tensione per rilevare una tensione sulla candeletta, ed un mezzo di comando per calcolare il valore di resistenza della candeletta basandosi sul valore della corrente costante inviata alla candeletta e sul valore della tensione rilevata dal mezzo di rilevamento di tensione, per comandare in tal modo il valore della corrente costante a seconda del valore di resistenza calcolato.

In una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, si produce un segnale di allarme per indicare il deterioramento della candeletta quando il valore di resistenza della candeletta supera un predeterminato livello.

Nella presente invenzione costruita come sopra descritto, si rileva la temperatura della candeletta tramite la misura di un suo valore di resistenza, per comandare in tal modo il valore della corrente inviata alla candeletta cosicché la temperatura della candeletta raggiunge un predeterminato livello. Ciò impedisce una diminuzione della temperatura della candeletta al momento dello strozzamento eccessivo del motore a candelette, dando come risultato un miglioramento significativo dell'avviabilità del motore a candelette .

Inoltre, la presente invenzione, come sopra descritto, è costruita in modo tale da generare un segnale di allarme quando la candeletta si deteriora. Tale costruzione consente di effettuare in modo opportuno la sostituzione della candeletta, per facilitare in tal modo la manutenzione del motore a candelette.

Questi ed altri scopi e molti dei relativi vantaggi della presente invenzione potranno apprezzarsi immediatamente ad una miglior comprensione della stessa con riferimento alla seguente descrizione dettagliata, considerata in relazione ai disegni allegati, in cui:

la Figura 1 è un diagramma circuitale che illustra una prima forma di realizzazione di un dispositivo di comando per un motore a candelette per un modellino secondo la presente invenzione; la Figura 2 è un diagramma di temporizzazione che illustra il funzionamento del dispositivo di comando di Figura 1;

la Figura 3 è un diagramma circuitale che illustra una seconda forma di realizzazione di un dispositivo di comando per un motore a candelette per un modellino secondo la presente invenzione; la Figura 4 è un diagramma di temporizzazione che illustra il funzionamento del dispositivo di comando di Figura 3;

la Figura 5(a) è una vista in prospettiva che illustra in generale un motore a candelette;

la Figura 5(b) è una vista in sezione che illustra una candeletta; e

la Figura 6 è un diagramma circuitale che illustra un circuito convenzionale per inviare la corrente alla candeletta.

Verrà ora descritto qui di seguito un dispositivo di comando per un motore a candelette per un modellino secondo la presente invenzione con riferimento ai disegni allegati.

Con riferimento dapprima alla Figura 1, è illustrata una prima forma di realizzazione di un dispositivo di comando per un motore a candelette per un modellino secondo la presente invenzione.

Un dispositivo di comando della forma di realizzazione illustrata, come indicato in Figura 1, è costruito in modo tale che una batteria 2 quale una batteria al piombo, una batteria al nichel-cadmio o simili sia collegata sia ad una sorgente di tensione costante 3 sia ad una sorgente di corrente costante 4. Tale costruzione permette alla sorgente di corrente costante 4 di inviare una corrente costante dalla batteria 2 attraverso un interruttore 5 ad una candeletta 1, per riscaldare in tal modo al rosso la candeletta 1.

Inoltre, la sorgente di tensione costante 3 applica una tensione costante alla candeletta 1 allo scopo di rilevare la temperatura della candeletta 1, cosicché si rileva la temperatura della candeletta 1 basandosi sul valore della corrente che passa attraverso la candeletta al momento del rilevamento.

Il numero di riferimento 6 indica un circuito di comando, che può comprendere una CPU. Il circuito di comando 6 opera in modo da comandare il valore della corrente costante prodotta dalla sorgente di corrente costante 4 e rilevare il valore di una corrente inviata dalla sorgente di tensione costante 3 alla candeletta 1. Inoltre, il circuito di comando 6 funziona in modo da commutare l'interruttore 5 verso un lato della sorgente di tensione costante 3 per rilevare la temperatura della candeletta 1. Così, quando la candeletta 1 si deteriora, il circuito di comando 6 rileva il deterioramento per inviare un segnale di allarme ad un mezzo o unità di visualizzazione di allarme 7.

La temperatura della candeletta 1 è rilevata calcolando il valore di resistenza della candeletta 1. Ciò si basa sul fatto che la resistenza del riscaldatore a bobina della candeletta 1 ha un coefficiente di temperatura positivo noto, dando come risultato un aumento del suo valore di resistenza con un aumento della sua temperatura.

La modalità di funzionamento del dispositivo di comando della forma di realizzazione illustrata cosi costruita verrà ora descritta con riferimento alla Figura 2.

Il c ircuito di comando 6 fa commutare l'interruttore 5 in modo da collegare il contatto mobile (a) dell'interruttore 5 ad un suo contatto fisso (b), per consentire in tal modo l'invio alla candeletta 1 della corrente costante prodotta dalla sorgente di corrente costante 4. Quando è trascorso un predeterminato periodo di tempo, il circuito di comando 6 fa commutare l'interruttore 5 in modo da collegare il contatto mobile (a) ad un contatto fisso (c) dell'interruttore 5, per consentire in tal modo di applicare alla candeletta 1 la tensione costante prodotta dalla sorgente di tensione costante 3. In questo momento, la corrente inviata alla candeletta 1 viene rilevata dal circuito di comando 6, cosicché si calcola il valore di resistenza della candeletta 1 nel circuito di comando 6. Ciò dà come risultato l'ottenimento di un valore di resistenza della candeletta 1, in maniera da poter rilevare la temperatura della candeletta 1 dal valore di resistenza cosi ottenuto .

Quindi, quando si rileva che la temperatura della candeletta 1 è diminuita, il circuito di comando 6 comanda la sorgente di corrente costante 4 in modo da aumentare il valore di corrente della sorgente di corrente costante 4; laddove quando si rileva che la temperatura è aumentata, il circuito di comando 6 comanda la sorgente di corrente costante 4 in modo da diminuire il valore di corrente della sorgente di corrente costante 4. Il valore di corrente costante così comandato consente di riscaldare di nuovo al rosso la candeletta 1 nel ciclo successivo.

La misura della resistenza tramite commutazione dell'interruttore 5 verso il lato della sorgente di tensione costante 3 viene effettuata ad ogni ciclo T, così da poter rilevare la variazione di temperatura della candeletta 1 in tempo reale senza alcun ritardo di tempo.

Per esempio, quando avviene uno strozzamento eccessivo nel motore a candelette, il combustibile alimentato in eccesso al motore genera una riduzione di temperatura della candeletta 1, in modo da ridurre cosi il suo valore di resistenza. Si rileva ciò al momento della misura della resistenza, cosicché il comando da parte del circuito di comando 6 viene effettuato in modo da aumentare il valore della corrente prodotta dalla sorgente di corrente costante 4, dando come risultato l'invio della corrente costante cosi diminuita dal comando del circuito di comando 6 alla candeletta 1 dopo la misura del valore di resistenza. Ciò impedisce in maniera efficace la diminuzione della temperatura della candeletta 1, per migliorare in tal modo l'aw iabilità del motore a candelette.

Quando il motore a candelette viene avviato in questo modo, il calore per combustione nel motore e l'inerzia termica della candeletta permettono un aumento della temperatura della candeletta 1. In questo esempio, si rileva che il valore di resistenza della candeletta 1 aumenta ad una una tensione sulla candeletta 11, per rilevare in tal modo la temperatura della candeletta 11. Inoltre, il mezzo di comando di corrente 15, quando la candeletta 11 si deteriora, rileva il deterioramento in modo da inviare un segnale di allarme ad un'unità di visualizzazione di allarme 16.

La temperatura della candeletta 11 viene rilevata calcolando il valore di ressitenza della candeletta 11. Ciò si basa sul fatto che la resistenza del riscaldatore a bobina della candeletta 11 ha un coefficiente di temperatura positivo noto, che dà come risultato un aumento del suo valore di resistenza all'aumento della sua temperatura .

Il modo di funzionamento del mezzo di comando di corrente 15 verrà ora descritto con riferimento alla Figura 4.

Il mezzo di comando di corrente 15 rileva la tensione sul riscaldatore a bobina della candeletta 11 nella fase S12. Quindi, nella fase S14, il mezzo di comando di corrente 15 misura la resistenza della candeletta 11 basandosi sia sul valore della corrente inviata dalla sorgente di corrente costante 13 sia sul valore della tensione così tramite un suono- Ciò permette all'utilizzatore di sostituire la candeletta 1 così deteriorata con una normale .

Con riferimento ora alla Figura 3, è illustrata una seconda forma di realizzazione di un dispositivo di comando per un motore a candelette per un modellino secondo la presente invenzione.

In un dispositivo di comando della seconda forma di realizzazione, come illustrato in Figura 3, una batteria 12 quale una batteria al piombo, una batteria al nichel-cadmio o simili è collegata sia ad una sorgente di corrente costante 13 sia ad un mezzo di comando di corrente 15, in cui la sorgente di corrente costante 13 converte l'energia prodotta dalla batteria 12 in una corrente costante, che viene quindi inviata ad una candeletta 11, dando come risultato il riscaldamento al rosso della candeletta 11.

Il mezzo di comando di corrente 15 può comprendere una CPU e funziona in modo da comandare il valore di una corrente costante prodotta dalla sorgente di corrente costante 13. Inoltre, il mezzo di comando di corrente 15 viene alimentato con il valore di una tensione rilevata da un circuito di rilevamento di tensione 14 che opera per rilevare temporizzazione di misura della resistenza, cosicché il comando da parte del circuito di comando 6 viene effettuato in modo da ridurre il valore di una corrente costante prodotta dalla sorgente di corrente costante 4. La corrente costante così diminuita tramite il comando del circuito di comando 6 viene inviata alla candeletta 1, in maniera da poter migliorare l'avviabilità del motore a candelette senza alcun danno alla candeletta 1.

Il deterioramento della candeletta 1 genera una riduzione della resa del riscaldatore a bobina, cosicché il suo valore di resistenza aumenta a confronto con quello ottenuto quando la candeletta 1 si trova in uno stato normale. Tale deterioramento o aumento viene rilevato dal circuito di comando 6, cosicché quando il valore di resistenza della candeletta 1 raggiunge un predeterminato valore o piu, si ritiene che la candeletta 1 sia deteriorata. Ciò dà come risultato l'invio di un segnale di allarme ai mezzi di visualizzazione di allarme 7.

I mezzi di visualizzazione di allarme 7 visualizzano il deterioramento della candeletta 1 ed informano 1 'utilizzatore del deterioramento rilevata sul riscaldatore a bobina.

Quindi, il mezzo di comando di corrente 15 giudica, nella fase S16, se il valore di resistenza così misurato nella fase S14 è maggiore o meno di un predeterminato valore. Quando si ritiene che il primo valore sia maggiore del secondo oppure si ritiene che la temperatura della candeletta 11 sia diminuita, il mezzo di comando di corrente 15 aumenta il valore della corrente postante prodotta dalla sorgente di corrente costante nella fase S10.

Laddove, quando si ritiene che il valore di resistenza misurato sia maggiore del valore predeterminato oppure si ritiene che la temperatura della candeletta 11 sia aumentata, esso diminuisce il valore della corrente prodotta dalla sorgente di corrente costante 13 nella fase S18.

La corrente costante cosi comandata prodotta dalla sorgente di corrente costante 13 consente di riscaldare di nuovo la candeletta 11 ad una predeterminata temperatura. L'operazione illustrata in Figura 4 viene eseguita mentre viene fatta circolare, cosicché la variazione della temperatura della candeletta 11 può essere rilevata in tempo reale senza alcun ritardo temporale.

Per esempio, quando il motore a candelette incorre in uno strozzamento eccessivo, il fatto che la candeletta 11 sia diminuita come temperatura a causa del combustibile inviato in eccesso al motore a candelette, viene rilevato nella fase S16, in modo da effettuare il comando da parte del mezzo di comando di corrente 15 per aumentare il valore della corrente prodotta dalla sorgente di corrente costante 13, seguito dall'invio della corrente costante maggiorata dal comando alla candeletta 11. Ciò impedisce la diminuzione della temperatura della candeletta 11, per contribuire in tal modo al miglioramento dell'avviabilità del motore a candelette .

Così, quando il motore a candelette viene avviato, il calore per combustione del motore e l'inerzia termica della candeletta 11 portano ad un aumento della temperatura della candeletta 11. In questo esempio, l'aumento del valore di resistenza della candeletta 11 viene rilevato nella fase S16 cosicché il mezzo di comando di corrente 15 comanda la sorgente di corrente costante 13 in modo da diminuire il valore della corrente da essa prodotta. Quindi, la corrente costante così diminuita viene inviata alla candeletta 11, così da poter migliorare l'avviabilità del motore a candelette senza alcun danno alla candeletta 11. Inoltre, il deterioramento della candeletta 11 genera una riduzione della resa del riscaldatore a bobina, cosicché il suo valore di resistenza aumenta a confronto con quello ottenuto quando la candeletta 11 si trova in uno stato normale. Tale deterioramento o aumento viene rilevato dal mezzo di comando di corrente 15, cosicché quando il valore di resistenza della candeletta 11 raggiunge un predeterminato valore o più, si ritiene che la candeletta 11 sia deteriorata. Ciò dà come risultato l'invio di un segnale di allarme ai mezzi di visualizzazione di allarme 16.

I mezzi di visualizzazione di allarme 16 visualizzano il deterioramento della candeletta 11 ed informano 1 'utilizzatore del deterioramento tramite un suono. Ciò permette all'utilizzatore di sostituire la candeletta 11 cosi deteriorata con una normale.

Nella presente invenzione, la corrente inviata alla candeletta può essere posta in generale a circa 3 ÷ 5A ad una tensione di 1,5V. Inoltre, la presente invenzione può essere costruita in modo tale che il comando sia effettuato in maniera tale da rilevare l'avviamento del motore a candelette per Interrompere l'alimentazione di elettricità alla candeletta. In alternativa, si può rilevare la diminuzione della velocità di rotazione del motore, cosi da effettuare l'alimentazione di elettricità alla candeletta soltanto quando la velocità di rotazione diminuisce, dando come risultato la garanzia di una rotazione stabile del motore a bassa velocità.

Come si può vedere da quanto descritto in precedenza, il dispositivo di comando della presente invenzione è costruito in modo tale da rilevare la temperatura della candeletta misurandone il valore di resistenza, per comandare in tal modo il valore della corrente inviata alla candeletta cosi da tenere la temperatura della candeletta ad un predeterminato livello. Tale costruzione impedisce la diminuzione della temperatura della candeletta dovuta ad uno strozzamento eccessivo, per migliorare in tal modo l'avviabilità del motore a candelette.

Inoltre, la presente invenzione è costruita in maniera tale da permettere la generazione di un segnale di allarme quando la candeletta si deteriora. Tale costruzione garantisce una sostituzione puntuale ed appropriata della candeletta, per facilitare in tal modo la manutenzione del motore a candelette.

Mentre si sono descritte forme di realizzazione preferite dell'invenzione con un certo grado di particolarità con riferimento ai disegni, sono possibili ovvie modifiche e varianti alla luce degli insegnamenti sopra descritti. Pertanto occorre comprendere che, nell'ambito del campo di protezione delle rivendicazioni allegate, l'invenzione può essere messa in pratica in modo diverso da quello specificamente descritto.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo di comando per un motore a candelette per un modellino, caratterizzato dal fatto che si misura il valore di resistenza di una candeletta montata sul motore a candelette ad ogni predeterminata temporizzazione durante l'avviamento del motore a candelette, in modo tale da comandare una corrente da inviare alla candeletta a seconda del valore di resistenza della candeletta che è stato cosi misurato.
2. Dispositivo di comando secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che si produce un segnale di allarme per indicare il deterioramento della candeletta quando il valore di resistenza della candeletta supera un predeterminato livello.
3. Dispositivo di comando per un motore a candelette per un modellino, caratterizzato dal fatto di comprendere: una sorgente di corrente costante per inviare una corrente costante ad una candeletta montata sul motore a candelette durante l'avviamento del motore a candelette; un mezzo di rilevamento di tensione per rilevare una tensione sulla candeletta; ed un mezzo di comando per calcolare il valore di resistenza della candeletta basandosi sul valore della corrente costante inviata alla candeletta e sul valore della tensione rilevata dal mezzo di rilevamento di tensione, per comandare in tal modo il valore della corrente costante a seconda del valore di resistenza calcolato.
4. Dispositivo di comando secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che si produce un segnale di allarme per indicare il deterioramento della candeletta quando il valore di resistenza della candeletta supera un predeterminato livello.