BR102015024867A2 - processo para a operação de um sistema de ar comprimido de um veículo - Google Patents

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Abstract

processo para a operação de um sistema de ar comprimido de um veículo. a presente invenção se refere a um processo para a operação de um siste-ma de ar comprimido de um veículo, com um dispositivo de secagem de ar eletroni-camente controlado, o qual apresenta pelo menos dois cartuchos de secagem, os quais são operados em alternância recíproca ou independentemente um do outro em um modo operacional de transporte, para a secagem de ar comprimido gerado por meio de um compressor para a alimentação do sistema de ar comprimido, e em um modo operacional de regeneração, para a eliminação de umidade acumulada nos cartuchos de secagem, em que o teor de umidade dos cartuchos de secagem é constantemente registrado ou determinado. para que o sistema de ar comprimido possa apresentar um comportamento potente e, no entanto, econômico assim como pouco corrosivo está previsto que os períodos de transporte e os períodos de rege-neração dos cartuchos de secagem são ajustados uns aos outros por meio de medi-das de controle em função do respetivo teor de umidade atual ou de uma variável derivada deste ou equivalente a este. isto é realizado de forma que estas medidas de controle compensam um teor de umidade desigual em relação um ao outro dos cartuchos de secagem para alcançar uma redução do teor de umidade.

Description

“PROCESSO PARA A OPERAÇÃO DE UM SISTEMA DE AR COMPRIMIDO DE UM VEÍCULO” [001 ]A presente invenção se refere a um processo para a operação de um sistema de ar comprimido de um veículo, com um dispositivo de secagem de ar eletronicamente controlado, o qual apresenta pelo menos dois cartuchos de secagem, os quais são operados em alternância recíproca ou independentemente um do outro em um modo operacional de transporte, para a secagem de ar comprimido gerado por meio de um compressor para a alimentação do sistema de ar comprimido, e em um modo operacional de regeneração, para a eliminação de umidade acumulada nos cartuchos de secagem, em que o teor de umidade dos cartuchos de secagem é constantemente registrado ou determinado.
[002] Os sistemas de ar comprimido para veículos, particularmente para veículos utilitários, trabalham com um compressor, que comprime ar aspirado do meio ambiente e o disponibiliza para diferentes dispositivos do veículo, tais como sistemas de frenagem pneumáticos, dispositivos de amortecimento pneumático e agregados secundários, em caso de necessidade. Considerando que o ar aspirado do meio ambiente pelo compressor geralmente contém umidade, os sistemas da referida natureza na maior parte dos casos compreendem um dispositivo de secagem de ar com um cartucho de secagem que absorve umidade por adsorção e condensação durante a passagem do ar para a desumidificação do ar comprimido gerado. Isto é necessário para evitar danos e falhas de funcionamento devido à corrosão ou no caso de geada devido ao congelamento de componentes.
[003] Para eliminar o condensado acumulado no meio de secagem ou no granulado de secagem do cartucho, de tempos a tempos, em um procedimento de regeneração, é conduzido ar seco de um recipiente de ar comprimido do sistema de ar comprimido e/ou ar comprimido do compressor na direção inversa através do dispositivo de secagem de ar e subsequentemente evacuado para o meio envolvente por meio de uma válvula de purga. O ar seco conduzido através do dispositivo de secagem de ar neste caso absorve umidade e, por conseguinte, seca o meio de secagem do cartucho. Contudo, durante estas fases de regeneração não pode ser gerado ar comprimido para a alimentação dos consumidores devido ao modo operacional de transporte interrompido. No caso de um consumo elevado de ar comprimido dos consumidores conectados, o ar comprimido disponível nem sempre é suficiente para uma regeneração suficiente do cartucho.
[004]São conhecidos sistemas de ar comprimido com dispositivos de secagem de ar, os quais apresentam pelo menos dois cartuchos de secagem. No caso destes chamados dispositivos de secagem de ar de duas câmaras, um cartucho de secagem no modo operacional de transporte pode desumidificar o ar comprimido gerado pelo compressor, enquanto o outro cartucho de secagem se encontra no modo operacional de regeneração. A regulação e a comutação da direção de transporte de ar através dos cartuchos podem ser realizadas por meio de um dispositivo de válvulas, o qual tal como o compressor é accionado por um dispositivo de controle eletrônico. As interrupções indesejadas durante a geração de ar comprimido podem ser largamente evitadas por sistemas desta natureza. Contudo, no caso de fases de transporte longas, as quais ocorrem regularmente no caso de novos enchimentos ou de primeiros enchimentos após um reinicio até ao alcance de uma pressão de desconexão, ou no caso de usos específicos de elevado consumo de ar comprimido, não pode ser realizada uma comutação entre os cartuchos a qualquer hora. Isto conduz a uma carga de água relativamente elevada em pelo menos um dos cartuchos e a uma umidade do ar correspondentemente elevada no sistema de ar comprimido. Conforme se demonstrou na prática, um uso e uma regeneração subsequentes e equilibrados de ambos os cartuchos, conforme é realizada em controles convencionais, apenas reduz o teor de umidade, particularmente do cartucho com uma maior quantidade de umidade, muito lentamente ou insuficientemente.
[005] A DE 35 33 893 C2 descreve um dispositivo de secagem de ar de duas câmaras, no qual dois cartuchos de secagem são operados paralelamente durante as fases de transporte e de regeneração. Um mecanismo de válvulas comutável após um intervalo predeterminado durante a comutação deste intervalo conduz o ar comprimido úmido proveniente do compressor para um dos cartuchos de secagem e evacua ar comprimido usado do outro cartucho de secagem para regeneração.
[006] Além disso, da DE 10 2010 031 306 A1 é conhecido um dispositivo de secagem de ar de um sistema de ar comprimido com dois cartuchos de secagem, no qual um modo operacional de regeneração de um cartucho de secagem pode ser controlado independentemente de um modo operacional de transporte de um outro cartucho de secagem. As ligações fluídicas desde um compressor até aos consumidores por meio de um cartucho atualmente operado no modo operacional de transporte e desde uma fonte de ar comprimido do sistema de ar comprimido até a uma conexão de evacuação por meio de um cartucho atualmente operado no modo operacional de regeneração podem ser controladas independentemente uma da outra. Em caso de necessidade o modo operacional de regeneração pode ser interrompido, encurtado ou preferencialmente realizado em fases operacionais de reduzido consumo de ar comprimido, para temporariamente disponibilizar a totalidade do fluxo de ar comprimido do compressor ao sistema no caso de consumo elevado. A duração do modo operacional de regeneração pode ser ajustada a uma necessidade de regeneração aproximada ou medida, sendo que além das condições do meio ambiente e dos dados relativos à duração operacional é igualmente detectada a umidade de um meio de secagem e uma iniciação ou conclusão de um modo operacional de regeneração no caso de um valor superior ou inferior a um valor limiar para a umidade.
[007] Com base nestes antecedentes a presente invenção tem por objetivo divulgar um processo para a operação de um sistema de ar comprimido com um dispo- sitivo de secagem de ar com dois cartuchos de secagem, o qual apresente um comportamento potente e econômico assim como pouco corrosivo.
[008] 0 referido objetivo é alcançado por meio das características da reivindicação principal, enquanto as formas de realização e os aperfeiçoamentos vantajosos da presente invenção são enunciados nas reivindicações dependentes.
[009] A presente invenção assenta no conhecimento de no caso de um sistema de ar comprimido, com um dispositivo de secagem de ar eletronicamente controlado, que apresenta pelo menos dois cartuchos de secagem, devido a um controle dos períodos de transporte e de regeneração variáveis ajustadas por meio do teor de umidade individual atual dos cartuchos em relação um ao outro, ser possível uma operação potente e, no entanto, econômica assim como pouco corrosiva.
[010] Por conseguinte, a presente invenção se refere a um processo para a operação de um sistema de ar comprimido de um veículo, com um dispositivo de secagem de ar eletronicamente controlado, o qual apresenta pelo menos dois cartuchos de secagem, os quais são operados em alternância recíproca ou independentemente um do outro em um modo operacional de transporte, para a secagem de ar comprimido gerado por meio de um compressor para a alimentação do sistema de ar comprimido, e em um modo operacional de regeneração, para a eliminação de umidade acumulada nos cartuchos de secagem, em que o teor de umidade dos cartuchos de secagem é constantemente registrado ou determinado.
[011] Além disso para alcançar o objetivo acima referido a presente invenção prevê igualmente que os períodos de transporte e os períodos de regeneração dos cartuchos de secagem são ajustados uns aos outros por meio de medidas de controle em função do respetivo teor de umidade atual ou de uma variável derivada deste ou equivalente a este, de forma que estas medidas de comando compensam um teor de umidade desigual em relação um ao outro dos cartuchos de secagem para alcançar uma redução do teor de umidade.
[012] Por modo operacional de transporte se deve entender a alimentação de um sistema de ar comprimido com ar comprimido, em que do ar comprimido proveniente de um compressor é extraída umidade em um dispositivo de secagem de ar. Por um período de transporte se deve entender um período, em que um cartucho de secagem desumidifica ar comprimido gerado no modo operacional de transporte.
[013] Por um modo operacional de regeneração se deve entender a eliminação por evacuação e/ou desgaseificação de umidade absorvida em cartuchos de secagem sobretudo em forma condensada em água, a qual é evacuada por meio do ar ambiente aspirado pelo compressor. Por um período de regeneração se deve entender um período, em que a umidade acumulada em um cartucho de secagem é eliminada deste.
[014] Por um teor de umidade se deve entender uma medida para uma quantidade de água e/ou outros fluídos gaseiformes e/ou líquidos contidos em um cartucho de secagem, os quais são eliminados do ar comprimido transportado.
[015] Por um novo enchimento ou um primeiro enchimento de um sistema de ar comprimido se deve entender o estabelecimento de uma pressão de sistema pelo menos até ser alcançado um valor de pressão de conexão mínimo, por exemplo no caso do funcionamento do sistema de ar comprimido após um arranque do motor. No caso de uma quebra da pressão de sistema subsequente inferior ao valor de pressão de conexão mínimo, quando o sistema de ar comprimido está a ser operado, é conectado o modo operacional de transporte.
[016] No caso do sistema de acordo com a presente invenção para a operação de um sistema de ar comprimido de um veículo com um dispositivo de secagem de ar eletronicamente controlado com duas câmaras com dois cartuchos de secagem, com o auxílio de um controle computadorizado, é realizado um uso de ambos os cartuchos de secagem ajustado ao respectivo teor de umidade. O teor de umidade dos cartuchos pode ser determinado com o auxílio de um sistema de sensores existente e/ou por meio do cálculo com base em dados relevantes existentes. Para alcançar um uso eficiente de ambos os cartuchos de secagem, os teores de umidade dos cartuchos não são considerados individualmente, mas conjuntamente. Por conseguinte, é reduzido um teor de umidade desigual dos cartuchos, o qual ocorre regularmente no caso de fases de transporte longas com um dos cartuchos, como por exemplo durante o enchimento após o primeiro uso do sistema durante o arranque do veículo.
[017] Particularmente, por meio de um acionamento variável das válvulas associadas aos cartuchos de secagem, o cartucho de secagem de ambos com uma maior quantidade de água pode ser mais rapidamente secado por meio de ciclos de regeneração prolongados e, por conseguinte, regenerar de forma mais eficaz e mais eficiente. Assim, no decorrer operacional do sistema de ar comprimido é possibilitada uma poupança de combustível. Os cartuchos de secagem, devido à diferença do teor de umidade mais reduzida em relação com um acionamento homogêneo, são mais bem preparados para períodos de transporte subsequentes relativamente longos. Além disso, o sistema de ar comprimido em si seca melhor, pelo que são significativamente melhorados a insensibilidade e a proteção desejada contra a corrosão assim como o perigo de solidificação e de congelamento de componentes no caso de temperaturas ambiente reduzidas. Em termos gerais é melhorada a capacidade do dispositivo de secagem de ar.
[018] O processo pode ser integrado em um software de um sistema de processamento de ar eletronicamente controlado, E-APU (Electronic Air Processing Unit), tal como por exemplo do conhecido FuelGuard™ da requerente.
[019] De acordo com uma forma de realização do processo pode estar previsto que durante um novo enchimento ou um primeiro enchimento do sistema de ar comprimido não é realizada nenhuma comutação entre ambos os cartuchos de secagem, pelo menos até ao alcance de um valor de pressão de conexão mínimo.
[020] Além disso é vantajoso quando no processo adicionalmente está previsto que os períodos de regeneração dos cartuchos de secagem são ajustados por meio de um fator de regeneração no respectivo teor de umidade atual em relação um ao outro. Para a determinação dos períodos de regeneração e/ou dos volumes de regeneração preferencialmente é usada a relação entre o teor de umidade do cartucho de secagem respectivamente com uma maior quantidade de umidade e ao teor de umidade do cartucho de secagem respectivamente com uma menor quantidade de umidade.
[021] Para este efeito pode estar previsto que os períodos de regeneração dos cartuchos de secagem são ajustados um em relação ao outro por meio de um fator de regeneração no respectivo teor de umidade atual em relação um ao outro, em que o fator de regeneração é obtido a partir da equação (Eq. 1) Neste caso highIDU designa o teor de umidade do cartucho de secagem respectivamente com uma maior quantidade de umidade e lowIDU designa o teor de umidade do cartucho de secagem respectivamente com uma menor quantidade de umidade, em que IDU é o valor de um numerador, o qual indica o teor de umidade.
[022] Por conseguinte é usado um fator de regeneração com o objetivo de intensificar o modo operacional de regeneração do cartucho respectivamente com uma maior quantidade de umidade. Por meio do fator de regeneração é atribuída uma maior ponderação à regeneração do cartucho em causa e prolongado o respectivo ciclo de regeneração. Isto tem como consequência que o teor de umidade deste cartucho é decomposto mais rapidamente. O teor de umidade do cartucho com menor quantidade de umidade preferencialmente é decomposto de forma inalterada. Correspondentemente, a diferença dos teores de umidade diminui de ciclo de regeneração para ciclo de regeneração e essencialmente de forma mais rápida e mais eficiente em relação ao modo operacional de regeneração não ponderado usado até ao momento.
Por meio desta medida de controle inteligente é possibilitada uma regeneração relativamente rápida do dispositivo de secagem de ar. No caso de um controle homogêneo convencional de ambos os cartuchos, pelo contrário, a diferença do teor de umidade apenas seria decomposta, após o cartucho com uma menor quantidade de umidade ter sido aproximadamente totalmente secado.
[023] Surpreendentemente se demonstrou que para a determinação de um fator de regeneração particularmente eficaz seria vantajosa a equação (Eq.1) empirica-mente determinada em que o intervalo de valores do fator de regeneração deve ser limitado de acordo com Se de- monstrou que uma condição secundária favorável é uma limitação da relação do teor de umidade dos cartuchos de acordo com de forma que é obtido um fator de regeneração máximo de regFatorhighiDu.max = 4. Além disso, o fator de regeneração apenas deve ser usado quando o valor do numerador highIDU do teor de umidade do cartucho respectivamente com uma maior quantidade de umidade alcança ou excede um valor mínimo highIDUmin.
[024] Além disso pode estar previsto que o período de regeneração do cartucho de secagem respectivamente com uma maior quantidade de umidade é obtido pela multiplicação de uma base temporal e/ou de uma base quantitativa específica ou predeterminada fatorpor um fator de regeneração calculado.
[025] Alternativamente pode estar previsto que cada período de regeneração do cartucho de secagem respectivamente com uma menor quantidade de umidade é obtido pela divisão de uma base temporal e/ou de uma base quantitativa específica ou predeterminada fatorpor um fator de regeneração calculado.
[026] Além disso pode estar previsto que como base temporal para a determinação de um período de regeneração do cartucho de secagem de ambos com uma maior quantidade de umidade é usado um período de regeneração predeterminado do cartucho de secagem respectivamente com uma menor quantidade de umidade.
[027] Por conseguinte preferencialmente o fator de regeneração é usado em uma base temporal, a qual corresponde a um período de regeneração do cartucho com uma menor quantidade de umidade. Esta base temporal pode ser fixamente predeterminada. Contudo, pode igualmente ser determinada de forma variável. Além disso é possível considerar parâmetros tais como o fluxo volumétrico na direção de purga, a temperatura do ar comprimido, a umidade do ar do ar ambiente, eventualmente a temperatura de purga etc. para a determinação de uma base temporal.
[028] Durante a comutação entre ambos os cartuchos de secagem o fluxo de ar comprimido, que deve ser desumidificado, muda o cartucho, de forma que o outro cartucho pode ser usado para o modo operacional de regeneração. É de salientar que em um controle pode igualmente estar prevista a possibilidade de uma breve operação paralela de ambos os cartuchos de secagem no modo operacional de transporte ou de ambos os cartuchos de secagem no modo operacional de regeneração. Além disso pode igualmente ser possível um acionamento, no qual temporariamente apenas é operado um de ambos os cartuchos em um modo operacional de transporte ou em um modo operacional de regeneração e o outro cartucho está funcionalmente separado do sistema.
[029] Para assegurar um uso eficiente e eficaz do dispositivo de secagem de ar em diferentes modos operacionais do sistema de ar comprimido e de um veículo equipado com este, para o controle da comutação dos cartuchos de secagem podem ser considerados critérios relativos à pressão de sistema, ao teor de umidade e/ou ao estado de marcha.
[030] Durante a ativação do sistema de ar comprimido em primeiro lugar, em um modo operacional de transporte, um ou mais reservatórios de ar comprimido do sistema de ar comprimido são enchidos com ar comprimido até alcançarem uma pressão de sistema ou uma pressão de enchimento predeterminada, em que um dos cartuchos de secagem, no modo operacional de transporte, é atravessado, para extrair a umidade do ar proveniente do compressor. O compressor pode ser desconectado ou comutado para um ponto morto no caso do alcance de um valor de pressão de desconexão predeterminado e convenientemente é novamente conectado, quando a pressão de sistema cai abaixo do valor de pressão de desconexão ou de um valor de pressão de conexão mínimo predeterminado.
[031] Para o acionamento para o uso dos cartuchos de secagem no modo operacional de transporte pode estar previsto que durante a marcha do veículo é permitida ou pelo menos priorizada uma comutação entre ambos os cartuchos de secagem, quando a pressão de sistema do sistema de ar comprimido alcança ou excede um valor de pressão de marcha mínimo.
[032] Por conseguinte uma comutação dos cartuchos de secagem no modo operacional de marcha preferencialmente é realizada em um intervalo de pressão estreito de pressões de sistema relativamente elevadas entre um valor de pressão de marcha mínimo e um valor de pressão de conexão mínimo ou um valor de pressão de desconexão. Assim é assegurada uma capacidade elevada do sistema de ar comprimido no modo operacional de marcha a qualquer hora.
[033] Além disso pode estar previsto que no modo operacional de transporte durante um estado parado do veículo uma comutação entre ambos os cartuchos de secagem apenas é permitida, quando a pressão de sistema do sistema de ar comprimido alcança ou excede um valor de pressão de paragem mínimo.
[034] Por conseguinte é estabelecida uma pressão mínima relativamente reduzida, à qual pode ser realizada uma comutação dos cartuchos durante o estado parado do veículo. Isto apresenta a vantagem de, mesmo no caso de um consumo muito elevado de ar comprimido e de uma pressão de sistema reduzida inerente a este, conforme pode ocorrer por exemplo no caso de veículos específicos, poder ser comutada uma secagem de ar eficaz por meio do cartucho com uma menor carga de água, pelo menos no estado parado do veículo.
[035] Além disso pode estar previsto que no modo operacional de transporte uma comutação entre ambos os cartuchos de secagem é realizada em um intervalo de pressão de sistema, que é limitado quanto a pressões de sistema reduzidas pelo valor de pressão de paragem mínimo e quanto a pressões elevadas pelo valor de pressão de marcha mínimo, em função de um limiar de teor de umidade predeterminado, que neste intervalo de pressões cai constantemente para pressões mais elevadas.
[036] Assim em um intervalo de pressão de sistema predeterminado é introduzido um limiar de teor de umidade variável como critério de comutação, com uma pri-orização de um transporte de ar em relação a uma comutação de cartuchos, em que a prioridade de transporte aumenta na direção de pressões de sistema mais reduzidas. Por conseguinte, o consumo de ar comprimido para procedimentos de comutação e fases de regeneração é reduzido a favor de uma alimentação de ar comprimido fiável para os consumidores com um consumo muito elevado de ar e simultaneamente uma pressão de sistema reduzida. O limiar do teor de umidade pode ser definido, por exemplo, como uma linha recta com um gradiente de subida constante entre o valor de pressão e marcha mínimo e o valor de pressão de paragem mínimo.
[037] Para clarificar a presente invenção à descrição é anexada uma figura de um exemplo de realização. Em que a: Fig. 1 apresenta um diagrama de barras para a representação do desenvolvimento do teor de umidade de dois cartuchos de secagem de um dispositivo de secagem a ar de um sistema de ar comprimido no caso de um processo de acordo com o estado da técnica;
Fig. 2 apresenta um diagrama de barras para a representação do desenvolvimento do teor de umidade de dois cartuchos de secagem de um dispositivo de secagem a ar de um sistema de ar comprimido no caso de um processo de acordo com a presente invenção, e;
Fig. 3 apresenta um diagrama para a representação do comando da comutação entre dois cartuchos de secagem no caso de um processo de acordo com a presente invenção.
[038] Um sistema de ar comprimido de um veículo não representado apresenta essencialmente um compressor, um dispositivo de secagem de ar com dois cartuchos de secagem, um dispositivo de válvulas com válvulas eletromagneticamente acioná-veis assim como um dispositivo de controle eletrônico para o controle destes componentes. Os sistemas desta natureza em geral são conhecidos. Por conseguinte, se pode prescindir de uma descrição detalhada relativa à construção e ao modo de funcionamento de um sistema de ar comprimido desta natureza.
[039] O compressor produz ar comprimido para um consumidor que pode ser conectado a uma conexão de trabalho, como por exemplo um sistema de frenagem pneumático de um veículo utilitário. Um sistema de frenagem desta natureza apresenta um ou mais reservatórios de ar comprimido, os quais são alimentados com ar comprimido pelo compressor. O dispositivo de secagem de ar extrai a umidade do ar comprimido, a qual se acumula como água e é regularmente evacuada para o meio ambiente por meio de uma válvula de purga. Para este efeito os cartuchos de secagem do dispositivo de secagem a ar são comutados para um modo operacional de regeneração para a regeneração, por exemplo para a eliminação da água condensada, de tempos a tempos. Para interromper ou para reduzir tanto quanto possível pouco a geração de ar comprimido ambos os cartuchos podem ser alternadamente operados em um modo operacional de transporte, para a geração de ar comprimido, e em um modo operacional de regeneração, para a desumidificação por meio do dispositivo de controle. No modo operacional de regeneração preferencialmente é extraído ar comprimido seco do sistema e conduzido na direção inversa à direção de transporte através do cartucho a ser regenerado, para eliminar a água acumulada neste.
[040] Em seguida é mais detalhadamente explicado o modo de funcionamento de um processo para a operação de um sistema de ar comprimido desta natureza em um cenário frequente durante o funcionamento, em que os valores numéricos indicados nas figuras apenas devem ser entendidos como exemplos numéricos plausíveis.
[041] Por conseguinte durante o arranque do veículo em primeiro lugar é realizado um primeiro enchimento do sistema de ar comprimido. É igualmente possível que após um consumo de ar muito rápido e muito elevado seja necessário um novo enchimento. Neste caso o compressor comprime e transporta ar aspirado do meio ambiente até ter sido alcançada uma pressão de desconexão predeterminada. O compressor é desconectado ou comutado para um ponto morto ao alcançar o valor de pressão de desconexão p_cut-out. Convenientemente, o compressor é novamente conectado quando a pressão de sistema cai abaixo do valor de pressão de desconexão p_cut-out ou de um valor de pressão de conexão mínimo p_cut-in predeterminado. Em um exemplo numérico de acordo com a Fig. 3 este valor de pressão de conexão mínimo p_cut-in = 10 bar.
[042] O ar comprimido com o auxílio do compressor atravessa um primeiro de ambos os cartuchos de secagem, em que a umidade do ar é absorvida no cartucho de secagem ou em um meio de secagem disposto neste. Durante o primeiro enchimento não é realizada nenhuma comutação entre os cartuchos, sendo que o teor de umidade dos cartuchos é constantemente medido ou calculado. O teor de umidade enquanto variável de cálculo e de controle é convertido em um valor de numerador IDU e indicado em unidades adequadas. Considerando que para a presente invenção apenas é significativa a altura, mas não o procedimento de determinação do teor de umidade em si, não é acrescida nenhuma informação adicional neste ponto.
[043] Conforme apresentado nas figuras 1 e 2 o valor de numerador do nume-rador de umidade IDU no final de um enchimento de ar comprimido relativamente longo temporalmente no primeiro cartucho usado para a desumidificação deste enchimento é de IDU_cart1 = highIDU = 400 unidades de numerador. Subsequentemente o primeiro cartucho pode ser comutado para o modo operacional de regeneração. Neste caso, o segundo cartucho estaria disponível para a secagem a ar durante a fase de transporte seguinte, eventualmente mais curta. No segundo cartucho existiría um teor de umidade com um valor de numerador de IDU_cart2 = lowIDU = 80 unidades de numerador. Por conseguinte, existe uma desigualdade relativamente grande do teor de umidade de ambos os cartuchos.
[044] No caso de um processo convencional de acordo com a Fig. 1 em cada um dos ciclos de regeneração seguintes o teor de umidade de ambos os cartuchos seria homogeneamente decomposto por 20 unidades IDU. Conforme é evidente na Tabela 1 associada, durante a operação continuada do sistema de ar comprimido a diferença do teor de umidade Δ IDU = 320 não seria decomposta durante os ciclos de regeneração seguintes. Isto origina uma umidade do ar total desnecessariamente elevada no sistema de ar comprimido. Assim é reduzida a potência de secagem. O combustível ou a energia para a secagem a ar são usados de forma ineficiente quando o primeiro cartucho já com uma elevada carga de água é usado para uma fase de transporte longa adicional.
Tabela 1 [045] Isto é melhorado por meio do uso do processo de acordo com a presente invenção de acordo com a Fig. 2. Conforme é evidente na Tabela 2 associada à Fig. 2, os ciclos de regeneração do primeiro cartucho com uma maior quantidade de umidade são ponderados fatorpor um fator de regeneração em que este fator no exemplo representado é novamente determinado a cada dois ciclos a partir da relação do valor de numerador atual. Em seguida o cartucho é regenerado 2,5 vezes ou 3,75 vezes, respectivamente. A diferença do teor de umidade é mais rapidamente decomposta. Ambos os cartuchos estão preparados para usos subsequentes.
Tabela 2 [046] A Fig. 3 apresenta um diagrama com um limiar de comutação do teor de umidade IDU_switch variável ajustado ao teor de umidade para a comutação entre o modo operacional de transporte e o modo operacional de regeneração dos cartuchos em função da pressão de sistema. Por conseguinte, em um intervalo de pressão predeterminado (adapted IDU threshold), no caso do exemplo numérico indicado compreendido entre 9,2 bar e 6,5 bar, o limiar de comutação do teor de umidade enquanto critério de comutação sobe constantemente. Isto significa que na direção de pressões mais reduzidas ao modo de funcionamento de transporte é atribuída uma prioridade crescente em relação a uma comutação para um modo operacional de regeneração. Isto é particularmente vantajoso em fases com um consumo muito elevado de ar com- primido, para extrair pouco ar comprimido para a regeneração do sistema de ar comprimido.
[047]O intervalo de pressão considerado é limitado por um valor inferior, o valor de pressão de paragem mínimo p_switch_standstill e por um valor superior, o valor de marcha mínimo p_switch_drive. O valor de pressão de paragem mínimo p_switch_standstill é o valor de pressão a partir do qual os cartuchos são comutados. Uma comutação de acordo com o valor limiar IDU-switch adaptado, por conseguinte, apenas é realizada acima do valor de pressão de paragem mínimo p_switch_standsti!l. Abaixo do valor de pressão de paragem mínimo p_switch_standstiil não é realizada nenhuma comutação (no-switching), e acima do valor de pressão de marcha mínimo p_switch_drive é realizada uma comutação sem prioridade do modo operacional de transporte (normal-switching).
Lista dos números de referência (parte integrante da descrição) IDUNumerador do teor de umidade IDU_cart1Teor de umidade do primeiro cartucho IDU_cart2Teor de umidade do segundo cartucho IDU_switchLimiar de comutação do teor de umidade pPressão de sistema p_cut-inValor de pressão de conexão mínimo p_cut-outValor de pressão de desconexão p_switch_driveValor de pressão de marcha mínimo p_switch_standstillValor de pressão de paragem mínimo REIVINDICAÇÕES

Claims (12)

1. Processo para a operação de um sistema de ar comprimido de um veículo, com um dispositivo de secagem de ar eletronicamente controlado, o qual apresenta pelo menos dois cartuchos de secagem, os quais são operados em alternância recíproca ou independentemente um do outro em um modo operacional de transporte, para a secagem de ar comprimido gerado por meio de um compressor para a alimentação do sistema de ar comprimido, e em um modo operacional de regeneração, para a eliminação de umidade acumulada nos cartuchos de secagem, em que o teor de umidade dos cartuchos de secagem é constantemente registrado ou determinado, CARACTERIZADO por os períodos de transporte e os períodos de regeneração dos cartuchos de secagem serem ajustados uns aos outros por meio de medidas de controle em função do respetivo teor de umidade atual ou de uma variável derivada deste ou equivalente a este, de forma que estas medidas de controle compensam um teor de umidade desigual em relação um ao outro dos cartuchos de secagem para alcançar uma redução do teor de umidade.
2. Processo de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por não ser realizada nenhuma comutação entre ambos os cartuchos de secagem, pelo menos até ser alcançado um valor de pressão de conexão mínimo (p_cut-in), durante um novo enchimento ou um primeiro enchimento do sistema de ar comprimido.
3. Processo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADO por os períodos de regeneração dos cartuchos de secagem serem ajustados por meio de um fator de regeneração em função dos respectivos teores de umidade atuais em relação um ao outrofator.
4. Processo de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO por ser usada a relação entre teor de umidade (highIDU) do cartucho de secagem respectivamente com uma maior quantidade de umidade e ao teor de umidade (lowIDU) do cartucho de secagem respectivamente com uma menor quantidade de umidade para a determinação dos períodos de regeneração e/ou dos volumes de regeneração.
5. Processo de acordo com as reivindicações 3 ou 4, CARACTERIZADO por o fator de regeneraçãoser obtido a partir da equação (Eq. 1) com as condições de contorno com o teor de umidade (highlDU) do cartucho de secagem respectivamente com uma maior quantidade de umidade e o teor de umidade (lowIDU) do cartucho de secagem respectivamente com uma menor quantidade de umidade, em que IDU é o valor de um numerador, o qual indica o teor de umidade.
6. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1,2, 3, 4 ou 5, CARACTERIZADO por um período de regeneração do cartucho de secagem respectivamente com uma maior quantidade de umidade ser obtido pela multiplicação de uma base temporal e/ou de uma base quantitativa específica ou predeterminada fa-torpor um fator de regeneração calculado.
7. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1,2, 3, 4 ou 5, CARACTERIZADO por um período de regeneração do cartucho de secagem respectivamente com uma menor quantidade de umidade ser obtido pela divisão de uma base temporal e/ou de uma base quantitativa específica ou predeterminada fatorpor um fator de regeneração calculado.
8. Processo de acordo com a reivindicação 6 ou 7, CARACTERIZADO por como base temporal para a determinação de um período de regeneração do cartucho de secagem respectivamente com uma maior quantidade de umidade ser usado um período de regeneração predeterminado do cartucho de secagem respectivamente com uma menor quantidade de umidade.
9. Processo de acordo com a reivindicação 6 ou 7, CARACTERIZADO por como base temporal para a determinação de um período de regeneração do cartucho de secagem respectivamente com uma menor quantidade de umidade ser usado um período de regeneração predeterminado do cartucho de secagem respectivamente com uma maior quantidade de umidade.
10. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1,2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 ou 9, CARACTERIZADO por ser permitida ou pelo menos priorizada uma comutação entre ambos os cartuchos de secagem no modo operacional de transporte durante a marcha do veículo, quando a pressão de sistema do sistema de ar comprimido alcança ou excede um valor de pressão de marcha mínimo (p_switch_drive).
11. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1,2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 ou 10, CARACTERIZADO por apenas ser permitida uma comutação entre ambos os cartuchos de secagem no modo operacional de transporte durante o estado parado do veículo, quando a pressão de sistema do sistema de ar comprimido alcança ou excede um valor de pressão de paragem mínimo (p_switch_standstill).
12. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1,2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 ou 11, CARACTERIZADO por ser realizada uma comutação entre ambos os cartuchos de secagem no modo operacional de transporte em um intervalo de pressão de sistema, o qual para pressões de sistema reduzidas está limitado pelo valor de pressão de paragem mínimo (p_switch_standstill) e para pressões mais elevadas está limitado pelo valor de pressão de marcha mínimo (p_switch_drive), em função de um limiar de teor de umidade (IDU_switch) predeterminado, o qual cai constantemente para pressões mais elevadas neste intervalo de pressões.
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