BR112017015951B1

BR112017015951B1 - Arranjo de entrada de combustível e dispositivo

Info

Publication number: BR112017015951B1
Application number: BR112017015951-1A
Authority: BR
Inventors: James J. Kerin; Sorin Stancu; Walter Jerry Fearn
Original assignee: Martinrea Metal Industries, Inc
Priority date: 2015-01-30
Filing date: 2016-01-25
Publication date: 2022-04-12
Also published as: CN107531147A; JP2018505093A; EP3237245A1; EP3237245A4; EP3237245B1; CN107531147B; KR101998209B1; WO2016123024A1; CA2973861A1; BR112017015951A2; MX367422B; US20160221435A1; MX2017009848A; CA2973861C; JP6533584B2; US9944171B2; KR20170108973A

Abstract

Um arranjo de entrada de combustível para um veículo automotivo tendo uma carcaça cilíndrica e tubular alongada aberta em cada extremidade e definindo um orifício entre as extremidades da carcaça. Uma válvula de membrana sendo associada com o orifício de fluido e sendo móvel entre uma posição aberta e uma posição fechada. Pelo menos duas linguetas sendo montadas, de forma articulada, na carcaça adjacente ao orifício de fluido e móveis entre uma posição de fechamento e uma posição de liberação. As linguetas engatam a válvula de membrana para evitar que a válvula de membrana se mova para a sua posição aberta. Um ressalto flexível é anexado a cada lingueta de modo que cada ressalto se articula com a sua lingueta associada e cada ressalto se sobressai, de forma radial e interna, a partir da sua lingueta associada. Cada ressalto tendo uma superfície em came que, quando contatada por um bico de combustível, articula o ressalto e sua lingueta associada para a posição de liberação. No entanto, a lingueta é colapsável em uma direção radialmente para fora voltada a sua lingueta associada quando a lingueta está na posição de liberação para permitir assim que o bico de combustível passe pelos ressaltos (...).

Description

Antecedentes da invenção I. Campo da invenção

[0001] A presente invenção refere-se a sistemas de enchimento de combustível automotivos.

II. Descrição da técnica relacionada

[0002] Todos os veículos automotivos incluem sistemas de abastecimento para permitir que o tanque de combustível do veículo seja reabastecido. Tipicamente, o sistema de abastecimento inclui um funil que é dimensionado para receber um bico de enchimento de combustível convencional. O funil por sua vez está conectado ao tanque de combustível do veículo. Muitos destes sistemas de enchimento de combustível, também incluem um orifício inserido dentro ou formado como uma parte do funil o qual é dimensionado para receber o gargalo do bico de enchimento de combustível. Uma válvula de membrana de mola carregada também é muitas vezes montada no funil e móvel entre uma abertura e uma posição fechada e impulsionada em direção à sua posição fechada pela mola. Após a inserção do bico de enchimento de combustível dentro do orifício, o bico de enchimento de combustível se contata e move a válvula de membrana para uma posição aberta para permitir o abastecimento do veículo.

[0003] Uma desvantagem dos sistemas de enchimento de combustível convencionais para veículos automotivos é que a válvula de membrana, a qual fecha o orifício do funil, é móvel livremente entre uma posição aberta e uma posição fechada. Os bocais de combustível, por outro lado, têm diâmetros padronizados dependendo do tipo de combustível. Por exemplo, um bico de combustível para a gasolina sem chumbo tem um primeiro diâmetro enquanto um bico de combustível para o combustível diesel tem uma segundo e maior diâmetro.

[0004] O tamanho do orifício de combustível no arranjo do funil de combustível é dimensionado para o tipo de combustível utilizado pelo motor. Consequentemente, uma vez que o bico de combustível para o combustível diesel tem um diâmetro maior do que o bico de combustível para gasolina sem chumbo, o bico de combustível para o combustível diesel não pode ser inserido no arranjo de funil de combustível para um veículo que utiliza gasolina sem chumbo.

[0005] Infelizmente, o inverso não é verdadeiro. Ao contrário, uma vez que o bico de combustível para a gasolina sem chumbo é menor em diâmetro do que o bico de combustível para diesel e também uma vez que a válvula de membrana de combustível é montada normalmente, de forma livre e articulável, ao arranjo de funil de combustível, é possível abastecer inadvertidamente o tanque de combustível de um veículo tendo um motor diesel com a gasolina sem chumbo. Este, por sua vez, resulta em danos se não a destruição total do motor.

[0006] A fim de impedir o reabastecimento de um tanque de combustível de motor diesel com gasolina sem chumbo, existem inibidores de erro de combustíveis (MFI) previamente conhecidos, que impedem que um tanque de combustível diesel seja abastecido com gasolina sem chumbo, embora a gasolina sem chumbo utilize um tamanho de bico de enchimento de combustível menor. Tal MFI é descrito na Patente US N° 6.968.874.

[0007] Na patente ‘874, um par de linguetas diametralmente opostos engatam e mantém a válvula de membrana na sua posição fechada. Cada lingueta, além disso, inclui uma superfície atuadora que, quando fisicamente engatada, força a lingueta para fora liberando assim a válvula de membrana.

[0008] Com este MFI anteriormente conhecido, quando da inserção do diâmetro maior do bico de combustível diesel dentro do sistema de enchimento de combustível, o bico de enchimento de combustível diesel tem um diâmetro suficientemente maior, de modo que ele engata a superfície atuadora em ambas linguetas movendo, assim, ambas linguetas para uma posição aberta e permitindo o reabastecimento do tanque de combustível com combustível diesel. Por outro lado, quando da inserção de um bico de combustível de gasolina sem chumbo de menor diâmetro, no máximo, uma única superfície atuadora sobre uma das linguetas de modo que a outra lingueta irá manter a válvula de membrana na posição fechada e impedir o reabastecimento do tanque de combustível com a gasolina sem chumbo.

[0009] Uma complicação adicional, no entanto, surge com combustível diesel, uma vez que os bocais de combustível diesel variam em tamanho de cerca de 24,5 milímetros e cerca de 32 milímetros, dependendo do tipo de veículo automotivo. Por exemplo, os veículos comerciais utilizando combustível diesel muitas vezes tem o bico de enchimento de combustível de tamanho maior, enquanto que os veículos de passageiros com motores diesel tipicamente possuem os bocais diesel de menor diâmetro.

[0010] Seria natural, ser possível simplesmente conceber um MFI para combustível diesel no qual o bico de combustível diesel articula-se as linguetas para uma posição aberta quando o bico de abastecimento de combustível é maior a 24,5 milímetros no diâmetro. No entanto, se o bico de enchimento de combustível de maior diâmetro de 32 milímetros for inserido no mesmo sistema de enchimento de combustível, o bico de enchimento de combustível articularia as linguetas para fora, de tal forma que o diâmetro total do sistema de enchimento de combustível deveria necessariamente ser aumentado. Tal aumento no diâmetro do sistema de enchimento de combustível é inaceitável para muitas aplicações automóveis.

Sumário da presente invenção

[0011] A presente invenção proporciona um inibidor de erro de combustível, o qual supera as desvantagens acima mencionadas dos sistemas de enchimento de combustível previamente conhecidos para o combustível diesel. Em particular, o sistema de enchimento de combustível da presente invenção é capaz de acomodar uma vasta faixa de diâmetros de bico de enchimento de combustível diesel, por exemplo, 24,5 milímetros a 32 milímetros, sem aumentar a dimensão total da carcaça para o sistema de enchimento de combustível.

[0012] Em resumo, na presente invenção, um ressalto colapsável é anexado a cada uma das linguetas de modo que os ressaltos se projetem radialmente para dentro em relação ao sistema de enchimento de combustível. Estes ressaltos, além disso, são dimensionados de modo que, mediante a inserção de um bico de combustível diesel de diâmetro relativamente pequeno, por exemplo, de 24,5 milímetros, o bico de enchimento de combustível irá engatar com os ressaltos e articular as linguetas para a sua posição de liberação, permitindo assim, o abastecimento do tanque de combustível diesel.

[0013] Por outro lado, mediante a inserção de um bico de combustível diesel de diâmetro maior no sistema de combustível, o bico de combustível irá contatar os ressaltos e articular as linguetas radialmente para fora para uma posição de liberação para a válvula de membrana. No entanto, quando as linguetas contatam a carcaça do sistema de enchimento de combustível a inserção continuada do bico de enchimento de combustível em direção a válvula de membrana irá deformar os ressaltos e ainda permitir que o bico de enchimento de combustível contate e abra a válvula de membrana para o reabastecimento do tanque de combustível diesel.

Breve descrição do desenho

[0014] Um melhor entendimento da presente invenção será mediante a referência à descrição detalhada a seguir quando lida em conjunto com os desenhos anexos, onde os caracteres de referência semelhantes se referem a partes semelhantes através das várias vistas, e nos quais:

[0015] A Figura 1 é uma vista em corte longitudinal ilustrando um sistema de enchimento de combustível de acordo com a presente invenção;

[0016] A Figura 2 é uma vista em elevação ilustrando uma lingueta com o seu ressalto anexado e ampliado para maior clareza;

[0017] A Figura 3 é uma vista semelhante à da Figura 2, mas a partir de um ângulo diferente em elevação;

[0018] A Figura 4 é uma vista diagramática ilustrando o funcionamento da presente invenção mediante uma tentativa para encher o tanque de combustível com gasolina sem chumbo;

[0019] A Figura 5 é uma vista semelhante à da Figura 4, mas ilustrando uma tentativa para encher o tanque de combustível com combustível diesel no qual o bico de combustível diesel é relativamente menor;

[0020] A Figura 6 é uma vista semelhante à da Figura 5, mas ilustrando uma tentativa para encher o tanque de combustível com um bico de combustível diesel tendo um diâmetro relativamente maior; e

[0021] A Figura 7 é uma vista em corte fragmentado ilustrando o funcionamento da lingueta e do seu ressalto associado quando do enchimento do tanque de combustível com um diâmetro bico de combustível diesel maior.

Descrição detalhada de concretizações preferidas da invenção

[0022] Com referência primeiro à Figura 1, uma parte do sistema de enchimento de combustível 20 da presente invenção é mostrado. O sistema inclui uma carcaça geralmente cilíndrica 22 tendo um orifício de combustível 24 formado através dela. O orifício de combustível 24 é dimensionado para receber o bico de enchimento de combustível para combustível diesel.

[0023] Uma válvula de membrana 26 é contida dentro da carcaça 22 e móvel entre uma posição fechada, ilustrada em linha contínua na Figura 1, e uma posição aberta, ilustrada em linha tracejada na Figura 1. Uma mola impulsiona a válvula de membrana 26 em direção a sua posição fechada e, quando fechada, a válvula de membrana 26 impede a entrada de contaminantes dentro do tanque de combustível.

[0024] Ainda com referência à Figura 1, um par de linguetas 28 diametralmente opostas é cada uma montada, de forma articulável, nas suas respectivas extremidades superiores 30 e articulável entre uma posição de fechamento, ilustrada em linha contínua na Figura 1, e uma posição de liberação, ilustrada em linha tracejada na Figura 1. Na sua posição de fechamento, um gancho 32 formado na extremidade livre de cada lingueta 28 se engata a uma borda 33 formada na válvula de membrana. Quando na sua posição travada, as linguetas 28 impedem que a válvula de membrana 26 se mova para a sua posição aberta. Por outro lado, quando as linguetas 28 são movidas para a sua posição de liberação (linha tracejada), a válvula de membrana 26 é livre para se mover para a sua posição aberta (linha tracejada).

[0025] Com referência agora às Figuras 1-3, cada lingueta 28 é rígida na construção e construída, por exemplo, de um material plástico rígido. No entanto, um ressalto flexível e deformável 34 é anexado à extremidade superior 30 de cada lingueta 28. Estes ressaltos 34 se projetam radialmente para dentro, conforme melhor mostrado na Figura 1, dentro da passagem concebida para receber o bico de enchimento de combustível para o combustível diesel.

[0026] Cada ressalto também inclui, preferivelmente, uma mola 36 tendo uma extremidade livre 38 a qual se contata contra a carcaça 22. Esta mola 36 impulsiona assim as linguetas 28 com os seus ressaltos anexados 34 para a posição de fechamento das linguetas 28. Além disso, uma extremidade livre 40 de cada ressalto se contata contra uma superfície inclinada radialmente para fora 42 na sua lingueta associada 28.

[0027] Com referência agora à Figura 4, os ressaltos 34 sobre as linguetas 28 são dimensionados de modo que, no caso que um bico de enchimento de combustível 50 para a gasolina sem chumbo ser inserido na carcaça 22, o diâmetro do bico de enchimento de combustível 50 é menor do que a distância entre os ressaltos 34 das linguetas 28. Como tal, mediante a inserção do bico 50, pelo menos uma das linguetas 28 permanecerá na sua posição fechada e evita o abastecimento do tanque de combustível diesel com a gasolina sem chumbo.

[0028] Com referência agora à Figura 5, após a inserção de um bico de enchimento de combustível diesel 52 dentro da carcaça 22, o bico de enchimento de combustível diesel 52, que é maior em diâmetro do que o bico 50 (Figura 4) para a gasolina sem chumbo, entrará em contato com ambos ressaltos 34 de ambas linguetas 28. Após a inserção adicional do bico 52 em direção da válvula de membrana 26, o bico de diesel 52 irá articular as linguetas 28 para fora, conforme mostrado em linha tracejada, liberando assim a válvula de membrana 26. A inserção adicional do bico 52 irá contatar a válvula de membrana 26 e articular a válvula de membrana 26 para a sua posição aberta para permitir o abastecimento do tanque de combustível diesel.

[0029] Com referência agora às Figuras 6 e 7, um bico de combustível diesel diferente 54 é mostrado, o qual é significativamente maior em diâmetro do que o bico de combustível 52 mostrado na Figura 5. Tais bicos de combustível de maior diâmetro 54 são muitas vezes encontrados em veículos comerciais.

[0030] Após a inserção do bico de diesel 54 dentro da carcaça 22, o bico de diesel 54 irá primeiro contatar os ressaltos 34 de modo que as extremidades livres 40 dos ressaltos 34 deslizem ao longo das superfícies inclinadas 42 das linguetas 28. Os ressaltos comprimidos auxiliam no articulamento de suas linguetas associadas 28 para a sua posição de liberação, libertando assim a válvula de membrana 26 para articular para a sua posição aberta para permitir o abastecimento do tanque de combustível diesel.

[0031] No entanto, após a inserção adicional do bico de combustível diesel de maior diâmetro 54, o bico de combustível diesel 54 comprime o ressalto 34 contra a lingueta 28 de modo que a lingueta 28 é ensanduichada entre o ressalto 34 colapsado e a carcaça 22. Após a inserção adicional do bico de combustível 54, o bico de combustível 54 passa através do orifício de combustível na carcaça 22.

[0032] A principal vantagem de utilizar os ressaltos colapsáveis 34 é que eles permitem a abertura das linguetas 28 para um bico de combustível diesel relativamente pequeno 52 (Figura 5), bem como para um bico de combustível diesel de maior diâmetro 54, sem aumentar o diâmetro total ou tamanho da carcaça 22. Por outro lado, se os ressaltos 34 fossem rígidos na construção, os ressaltos 34 exigiriam uma carcaça de maior diâmetro 22 a fim de acomodar o articulamento das linguetas 28 para ambos bocais de combustível diesel relativamente pequeno e relativamente grande.

[0033] Tendo descrito minha invenção, muitas modificações da mesma serão evidentes aos técnicos no assunto sem desvio do espírito da invenção conforme definido pelo escopo das reivindicações anexas.

Claims

1. Arranjo de entrada de combustível, caracterizado pelo fato de compreender: - uma carcaça (22) cilíndrica e tubular alongada aberta em cada extremidade, a referida carcaça (22) definindo um orifício de fluido (24) entre as referidas extremidades da referida carcaça (22), - uma válvula de membrana associada com o referido orifício de fluido (24), a referida válvula de membrana (26) sendo móvel entre uma posição aberta e uma posição fechada e, de forma resiliente, impulsionada em direção a sua posição fechada, - pelo menos duas linguetas rígidas (28) espaçadas anularmente montadas pivotavelmente na referida carcaça (22) adjacente ao referido orifício de fluido (24) e pivotada em torno de um eixo geométrico perpendicular a um eixo geométrico da referida carcaça entre uma posição de fechamento e uma posição de liberação, - as referidas linguetas (28) engatando a referida válvula de membrana (26) quando pelo menos um das referidas linguetas (28) está na referida posição de fechamento para assim evitar que a referida válvula de membrana (26) se mova para a referida posição aberta, - um ressalto flexível (34) anexado a cada lingueta (28) de modo que cada ressalto (34) seja pivotado com a sua lingueta (28) associada e cada referido ressalto (34) projetante, de forma radial e interna, a partir de sua lingueta (28) associada, - cada ressalto (34) tendo uma superfície em came que, quando engatada por um bico de combustível, pivota o referido ressalto e sua lingueta (28) associada à referida posição de liberação, - sendo que cada referido ressalto (34) é colapsável em uma direção radialmente para fora em direção a sua lingueta (28) associada quando a referida lingueta (28) está na referida posição de liberação para permitir que o bico de combustível (50) passe os referidos ressaltos (34) e engate a referida válvula de membrana (26), - sendo que apenas um bico de combustível dentro de um faixa de tamanho pré-determinado irá engatar as referidas superfícies de came dos referidos ressaltos e pivota as referidas linguetas (28) para a referida posição de liberação e também permite que o bico de combustível (50, 52, 54) passe os referidos ressaltos (34) e se estenda através do referido orifício de fluido (24); sendo que uma extremidade superior (30) de cada referido ressalto (34) é fixada à sua lingueta (28) associada e sendo que uma extremidade inferior de cada referido ressalto (34) encosta contra sua lingueta (28) associada.

2. Dispositivo, conforme definido na reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender uma válvula (2 6) de alívio de pressão contida na referida válvula de membrana (26).

3. Dispositivo, conforme definido na reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender uma mola (36) que impulsiona a referida válvula de membrana(26) em direção a uma posição fechada.

4. Dispositivo, conforme definido na reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a referida válvula de membrana (26) compreender uma primeira parte de válvula e uma segunda parte de válvula fixadas juntas por um encaixe sob pressão.

5. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de compreender uma válvula de alívio de pressão contida pelo menos parcialmente entre as referidas partes da válvula.

6. Dispositivo, conforme definido na reivindicação 1, caracterizado pelo fato de as referidas linguetas (28) serem alongadas, fixadas de forma pivotante à referida carcaça (22) adjacente a uma extremidade e tendo um gancho (32) engatando a válvula em sua outra extremidade, a referida superfície de came posicionada entre as citadas extremidades das referidas linguetas (28).