BR102014002136B1 - Dispositivo compressor de ar para uma unidade de compressor de um veículo, veículo e método para operação de um dispositivo compressor de ar - Google Patents
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Abstract
COMPRESSOR DE AR PARA UMA UNIDADE DE COMPRESSOR DE UM VEÍCULO, VEÍCULO E MÉTODO PARA OPERAÇÃO DE UM COMPRESSOR DE AR A invenção diz respeito a um compressor de ar (1) para uma unidade de compressor, especialmente para uma unidade de freio a ar de um veículo comercial. De acordo com a invenção, um radiador a ar comprimido (8) é disposto a jusante do compressor de ar (1), com um gabinete de radiador (12) percorrido por um líquido de arrefecimento, no qual são dispostos um duto de arrefecimento de compressor de ar curto (15) e um duto de arrefecimento de compressor de ar longo (16) com formato tubular, os quais são conectados no lado das extremidades para uma saída comum de ar comprimido (local de conexão 17). Além disso, à entrada de ar comprimido (18) do radiador a ar comprimido (8) é atribuído um distribuidor de ar comprimido (19) regulado por temperatura, o qual distribui o ar comprimido introduzido na entrada do duto de arrefecimento de compressor de ar curto (15) e/ou na entrada do duto de arrefecimento de compressor de ar longo (16) para alcance e adesão a uma temperatura de referência na saída de ar comprimido (9), dependendo de uma temperatura atual detectada lá. Além disso, a invenção diz respeito a um método para operação de um compressor de ar dessa natureza.
Description
[0001] A invenção diz respeito a um compressor de ar para uma unidade de compressor, especialmente para uma unidade de freio a ar de um veículo comercial, de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1.
[0002] De modo geral, compressores de ar como compressors de ar de pistões acionados por motor para unidades de freio a ar de veículos comerciais são conhecidos. O acionamento ocorre, neles, normalmente em conjunto com a velocidade rotacional do motor por meio de uma correia de transmissão ou correia dentada de transmissão.
[0003] No caso de unidades de freio a ar conhecidas, uma serpentina de refrigeração com desumidificador anexo é disposta a jusante do compressor de ar. O compressor de ar suga ar atmosférico por meio de um filtro de ar e passa aquele, após compressão, através da serpentina de refrigeração para o desumidificador. Por meio da compressão o ar comprimido se aquece e se resfria na serpentina de refrigeração antes da entrada no desumidificador. Durante resfriamento na serpentina de refrigeração, o teor de água contido no ar atmosférico sugado pode se condensar e, especialmente no caso de uma partida a frio em baixas temperaturas atmosféricas, pode congelar a serpentina de refrigeração. Isso pode influenciar negativamente a função da unidade de freio a ar e, eventualmente, de outros consumidores auxiliares (de energia) operados por ar comprimido, tais como, por exemplo, um freio auxiliar, uma atuação de embreagem etc.
[0004] A tarefa da invenção é aperfeiçoar um compressor a ar,de acordo com a invenção, oposto ao descrito acima, pelo fato de que com uma medida simples e de baixo custo se previne um congelamento da serpentina de resfriamento.
[0005] Essa tarefa é resolvida com as características das reivindicações independentes. Configurações vantajosas são objeto das reivindicações dependentes que se referem às dependentes.
[0006] De acordo com a invenção, um radiador a ar comprimido (8) é disposto a jusante do compressor de ar, com um gabinete de radiador percorrido por um líquido de arrefecimento, no qual estão contidos um primeiro duto de arrefecimento de compressor de ar curto (15) capaz de conduzir ar, preferencialmente com formato tubular, como duto de arrefecimento de compressor de ar curto, e um segundo duto de arrefecimento de compressor de ar (16) capaz de conduzir ar, preferencialmente com formato tubular e, em comparação com o primeiro, definidamente mais longo, como duto de arrefecimento de compressor de ar longo (16), Esses dutos de arrefecimento são conectados no lado das extremidades para uma saída de ar comprimido.
[0007] Além disso, à entrada de ar comprimido do radiador a ar comprimido é atribuído um distribuidor de ar comprimido regulado por temperatura, o qual distribui o ar comprimido introduzido na entrada do duto de arrefecimento de compressor de ar curto e/ou na entrada do duto de arrefecimento de compressor de ar longo para alcance e adesão a uma temperatura de referência na saída de ar comprimido, dependendo de uma temperatura atual detectada lá.
[0008] A regulagem/controle, nesse caso, ocorre pelo fato de que, em caso de partida a frio, o duto de arrefecimento de compressor de ar curto é liberado. A partir de uma temperatura definida na saída de ar comprimido o duto de arrefecimento de compressor de ar longo é liberado e o duto de arrefecimento de ar comprimido curto é fechado. Numa região intermediária a temperatura ideal de referência é sempre alcançada e aderida por meio da mistura do ar comprimido a partir do duto de arrefecimento de ar comprimido curto e do duto de arrefecimento de ar comprimido longo.
[0009] Com isso, um congelamento da serpentina de refrigeração é vantajosamente neutralizado, e ela pode ser então construída de maneira relativamente simples.
[00010] Numa configuração especialmente vantajosa, o radiador a ar comprimido a montante é integrado de tal maneira com sua regulagem de temperatura a um cabeçote de compressor de ar que com isso nenhum componente construtivo externo adicional é necessário. Variantes de serpentina de refrigeração podem, como resultado, ser limitadas. No caso de uma integração ao cabeçote de compressor de ar, o aumento de temperatura pode ocorrer de maneira especialmente rápida na fase de partida a frio, quando de um duto de arrefecimento de compressor de ar curto ativo, e, como resultado, um congelamento da serpentina de refrigeração a jusante pode ser seguramente prevenido.
[00011] O arranjo e as medidas de acordo com a invenção são especialmente adequados para um compressor de ar como compressor de ar de pistões, o qual, acoplado a velocidade rotacional de um motor de combustão interna, é acionado por uma correia de transmissão ou correia dentada de transmissão.
[00012] O distribuidor de ar comprimido pode ser formado por meio de uma válvula de várias vias, especialmente por meio de uma válvula reguladora de via 3/2. Alternativamente, o distribuidor de ar comprimido pode ser formado por meio de uma válvula borboleta num gabinete de distribuidor, em que no gabinete de distribuidor a entrada de ar comprimido bem como as entradas do duto de arrefecimento de compressor de ar curto e do duto de arrefecimento de compressor de ar longo são conectadas. A válvula borboleta, com isso, é articulada e regulável de tal forma que um dos dutos de arrefecimento é respectivamente fechado, ou ambos os dutos são parcialmente abertos para uma mistura adequada, em que diferentes quantidades de ar comprimido podem ser fornecidas aos dutos de arrefecimento.
[00013] Numa configuração simples, um arranjo bimetálico, preferencialmente integrado ao cabeçote de compressor de ar, pode ser utilizado como elemento sensor e de ajuste para a válvula reguladora ou para a válvula borboleta. Alternativamente, a regulagem pode ser realizada num arranjo externo, com um arranjo a partir de um sensor de temperatura de valor atual na saída de ar comprimido, com um regulador com ajuste de valor de referência assim como com um membro regulador a jusante na válvula reguladora ou para a válvula borboleta.
[00014] Além disso, a invenção diz respeito a um método para acionamento de um compressor de ar dessa natureza assim como a um veículo, especialmente a um veículo comercial, com um compressor de ar dessa natureza. As vantagens resultantes a partir da invenção já foram anteriormente contempladas detalhadamente.
[00015] Uma configuração da invenção é mais precisamente explicada, com base num desenho, o qual mostra:
[00016] Figura 1 uma representação esquemática de um compressor de ar para uma unidade de freio a ar de um veículo comercial, e
[00017] Figura 2 um corte através de uma representação esquemática ampliada do cabeçote de compressor de ar.
[00018] Na Figura 1 é representado um compressor de ar 1 como compressor de ar de pistão, cujos pistões 2 são acionados por uma correia dentada de transmissão 3 do motor de combustão interna (não representado) do veículo comercial, acoplada a velocidade rotacional daquele.
[00019] O compressor de ar 1 suga ar atmosférico (seta 4) por meio de um filtro de ar 5 e de uma válvula de sucção (não representada) no cilindro de compressor de ar 6. Junto ao pistão, quando a válvula de sucção está fechada e quando uma válvula de exaustão (não representada) está aberta, ar comprimido é promovido num cabeçote de compressor de ar 7. No cabeçote de compressor de ar 7 é integrado um radiador de ar comprimido 8, o qual é representado detalhadamente na Figura 2 e conectado por meio de uma tubulação de exaustão de ar comprimido 9 a uma serpentina de refrigeração 10, à qual é disposto a jusante um desumidificador 11 (representado esquematicamente com linhas tracejadas).
[00020] No gabinete de radiador 12 são inclusos, no presente documento, um duto de arrefecimento de compressor de ar curto 15 e um duto de arrefecimento de compressor de ar 16 configurado exemplarmente como serpentina, com forma tubular, definidamente mais longo do que outro, os quais são conectados entre si num local de conexão 17 nas extremidades a montante da saída a partir do gabinete de radiador 12. No entanto, os dutos de arrefecimento também podem, obviamente, ser configurados de outras formas e maneiras adequadas.
[00021] A entrada de ar comprimido 18 no gabinete de radiador 12 conduz o ar comprimido a partir do cilindro de compressor de ar 6 e fica num distribuidor de ar comprimido 19 regulado por temperatura.
[00022] O distribuidor de ar comprimido 19 é formado por uma válvula borboleta 20 num gabinete de distribuidor 21, o qual pode ser virado (seta dupla 22) por um elemento de controle (não representado).
[00023] Na posição horizontal representada da válvula borboleta 20, a entrada é fechada para o duto de arrefecimento de compressor de ar curto 15 e a entrada é aberta para o duto de arrefecimento de compressor de ar longo 16 com um percurso direto de fluxo para a entrada de ar comprimido 18.
[00024] Por outro lado, na outra posição extrema vertical (representada por traçados) da válvula borboleta 20 o duto de arrefecimento de compressor de ar curto 15 é aberto, com um percurso direto de fluxo para a entrada de ar comprimido 18, e o duto de arrefecimento de compressor de ar longo 16 é fechado. Nas posições intermediárias da valvula borboleta 20 ocorre uma distribuição regulada do ar comprimido em ambos os dutos de arrefecimento de compressor de ar 15, 16.
[00025] Para isso, a temperatura na tubulação de entrada de ar comprimido 9 é medida com um sensor de temperatura de valor atual 23 e transmitida a um regulador 24, no qual uma temperatura de referência é predeterminada. A saída do regulador 24 é conectada ao elemento de controle da válvula borboleta 20. A regulagem ou o controle da válvula borboleta 20 ocorre de tal forma que, em estado frio (partida a frio), a válvula borboleta 20 veda o duto de arrefecimento de compressor de ar 16 (estado tracejado). Nesse estado, a tubulação para o desumidificador 11 é aquecida rapidamente (serpentina de refrigeração 10) e um congelamento é impedido.
[00026] A partir de uma temperatura de referência capturada definida na tubulação de entrada de ar comprimido 9 no cabeçote de compressor de ar 7, a válvula borboleta 20 abre o duto de arrefecimento de compressor de ar longo 16 e veda o duto de arrefecimento de compressor de ar curto 15 (posição horizontal da válvula borboleta 20). Ao se misturar o ar comprimido oriundo do duto de arrefecimento de compressor de ar curto 15 e do duto de arrefecimento de compressor de ar longo 16, sempre se consegue, com uma válvula borboleta ajustada nas posições intermediárias, uma temperatura de referência ideal na entrada de ar comprimido 9 do cabeçote de compressor de ar 7. Com isso, a válvula borboleta 20 é de tal maneira realizada e controlada que sempre um dentre os dutos de arrefecimento 15, 16 fica aberto e outro fechado, ou ambos os dutos de arrefecimento 15, 16 ficam parcialmente abertos.
[00027] Em vez da regulagem externa representada exemplarmente com um regulador 24, uma regulagem da válvula borboleta também pode ocorrer, preferencialmente com um arranjo bimetálico contido no cabeçote de compressor de ar 7.
[00028] Lista de números de referência 1 Compressor de ar 2 Pistão 3 Correia dentada de transmissão 4 Seta (ar atmosférico) 5 Filtro de ar 6 Cilindro de compressor de ar 7 Cabeçote de compressor de ar 8 Radiador a ar comprimido 9 Tubulação de saída de ar comprimido 10 Duto de arrefecimento 11 Desumidificador 12 Gabinete de radiador 13 Entrada de líquido de arrefecimento 14 Saída de líquido de arrefecimento 15 Duto de arrefecimento de compressor de ar curto 16 Duto de arrefecimento de compressor de ar longo 17 Local de conexão 18 Entrada de ar comprimido 19 Distribuidor de ar comprimido 20 Válvula borboleta 21 Gabinete de distribuidor 22 Seta dupla 23 Sensor de temperatura de valor atual 24 Regulador
Claims (10)
1. Dispositivo compressor de ar para uma unidade de compressor de um veículo, especialmente para uma unidade de freio a ar comprimido de um veículo comercial, compreendendo um compressor de ar; e um radiador a ar comprimido (8) que é disposto a jusante do compressor de ar, com um gabinete de radiador (12) percorrido por um líquido de arrefecimento, no qual são dispostos um primeiro duto de arrefecimento de compressor de ar (15) que conduz ar, preferencialmente com formato tubular, como duto de arrefecimento de compressor de ar curto, e um segundo duto de arrefecimento de compressor de ar (16) que conduz ar, preferencialmente com formato tubular e, em comparação com o primeiro, definidamente mais longo, como duto de arrefecimento de compressor de ar longo (16), os quais são conectados no lado das extremidades para uma saída de ar comprimido (17) em comum, em que à entrada de ar comprimido (18) do radiador a ar comprimido (8) é atribuído um distribuidor de ar comprimido (19) regulado por temperatura, o qual é projetado para distribuir o ar comprimido introduzido na entrada do duto de arrefecimento de compressor de ar curto (15) e/ou na entrada do duto de arrefecimento de compressor de ar longo (16) para alcance e adesão a uma temperatura de referência na saída de ar comprimido (9), dependendo de uma temperatura atual detectada lá, caracterizado pelo fato de que o radiador a ar comprimido (8) é integrado a um cabeçote de compressor de ar (7).
2. Dispositivo compressor de ar, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o compressor de ar é um compressor de ar (1) de pistões.
3. Dispositivo compressor de ar, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o compressor de ar (1) de pistões é acionado por meio de uma correia de transmissão ou correia dentada de transmissão (3) de um motor de combustão interna de um veículo, especialmente de um veículo utilitário, acoplada a velocidade rotacional do motor.
4. Dispositivo compressor de ar, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a saída de ar comprimido (9) é conectada a um desumidificador (11) por meio de um duto preferencialmente configurado como serpentina de refrigeração (10).
5. Dispositivo compressor de ar, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o distribuidor de ar comprimido (19) é formado por uma válvula de várias vias, especialmente por uma válvula reguladora de via 3/2.
6. Dispositivo compressor de ar, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o distribuidor de ar comprimido (19) é formado por uma válvula borboleta (20) num gabinete de distribuidor (21), em que no gabinete de distribuidor (21) são conectados a entrada de ar comprimido (18) assim como as entradas do duto de arrefecimento de compressor de ar curto (15) e o duto de arrefecimento de compressor de ar longo (16), e a válvula borboleta (20) é articulada e regulável de tal forma que um dos dutos de arrefecimento (15, 16) é respectivamente fechado ou ambos os dutos (15, 16) são parcialmente abertos.
7. Dispositivo compressor de ar, de acordo com a reivindicação 5 ou 6, caracterizado pelo fato de que um arranjo bimetálico, preferencialmente integrado ao cabeçote de compressor de ar, é provido como elemento sensor e de ajuste para a válvula reguladora ou para a válvula borboleta (20).
8. Dispositivo compressor de ar, de acordo com a reivindicação 5 ou 6, caracterizado pelo fato de que a regulagem ocorre por meio de um arranjo a partir de um sensor de temperatura de valor atual (23), de um regulador (24) com ajuste de valor de referência e a partir de um atuador conectado em série.
9. Veículo, especialmente veículo comercial, caracterizado pelo fato de que possui um dispositivo compressor de ar (1) conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 8.
10. Método para operação de um dispositivo compressor de ar (1), conforme definido na reivindicação 1, para uma unidade de compressor de um veículo, especialmente para uma unidade de freio a ar comprimido de um veículo comercial, compreendendo um compressor de ar; e um radiador a ar comprimido (8) que é disposto a jusante do compressor de ar, com um gabinete de radiador (12) percorrido por um líquido de arrefecimento, no qual são dispostos um primeiro duto de arrefecimento de compressor de ar curto (15) que conduz ar, preferencialmente com formato tubular, como duto de arrefecimento de compressor de ar curto, e um segundo duto de arrefecimento de compressor de ar (16) que conduz ar, preferencialmente com formato tubular e, em comparação com o primeiro, definidamente mais longo, como duto de arrefecimento de compressor de ar longo (16), os quais são conectados no lado das extremidades para uma saída de ar comprimido (17) em comum, em que à entrada de ar comprimido (18) do radiador a ar comprimido (8) é atribuído um distribuidor de ar comprimido (19) regulado por temperatura, o qual distribui o ar comprimido introduzido na entrada do duto de arrefecimento de compressor de ar curto (15) e/ou na entrada do duto de arrefecimento de compressor de ar longo (16) para alcance e adesão a uma temperatura de referência na saída de ar comprimido (9), dependendo de uma temperatura atual detectada lá, caracterizado pelo fato de que o radiador a ar comprimido (8) é integrado em uma cabeça de compressor de ar (7).
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| B03A | Publication of a patent application or of a certificate of addition of invention [chapter 3.1 patent gazette] | ||
| B06F | Objections, documents and/or translations needed after an examination request according [chapter 6.6 patent gazette] | ||
| B06U | Preliminary requirement: requests with searches performed by other patent offices: procedure suspended [chapter 6.21 patent gazette] | ||
| B09A | Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette] | ||
| B16A | Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette] |
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