BRPI0600645B1

BRPI0600645B1 - FUEL HEATING ASSEMBLY

Info

Publication number: BRPI0600645B1
Application number: BRPI0600645-0A
Authority: BR
Inventors: Fernando Lepsch; Fernando Augusto Marron; Franz Thömmes; Rosalvo Bertolucci; Álvaro Augusto Vasconcelos; Marcos Melo Araujo; Marcello Francisco Brunocilla
Original assignee: Robert Bosch Limitada
Priority date: 2006-02-15
Filing date: 2006-02-15
Publication date: 2019-07-02
Also published as: BRPI0600645F1; BRPI0600645C1; BRPI0600645A

Abstract

"conjunto de aquecimento de combustível e método de preaquecimento de combustível de um motor de combustão interna". a presente invenção refere-se a descrição de um conjunto de aquecimento de combustível, o qual possibilita um preaquecimento adequado de um combustível utilizado em um motor de combustão interna. e ainda, é descrito um método de preaquecimento, o qual o realiza sem uma intervenção consciente do usuário."Fuel heating assembly and fuel preheating method of an internal combustion engine". The present invention relates to the description of a fuel heating assembly which enables proper preheating of a fuel used in an internal combustion engine. and further, a preheating method is described which performs it without conscious user intervention.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para CONJUNTO DE AQUECIMENTO DE COMBUSTÍVEL.Descriptive Report of the Invention Patent for FUEL HEATING ASSEMBLY.

[001] A presente invenção refere-se a um conjunto de aquecimento de combustível e a um método de preaquecimento de combustível para um motor de combustão interna. Os referidos conjunto e método são empregados principalmente em motores que consomem combustíveis com alto calor específico de vaporização.[001] The present invention relates to a fuel heater assembly and a method of preheating fuel for an internal combustion engine. Said set and method are mainly used in engines that consume fuels with high specific heat of vaporization.

DESCRIÇÃO DO ESTADO DA TÉCNICA [002] Atualmente, os motores de combustão interna ciclo Otto, que utilizam o combustível álcool, possuem sistemas e dispositivos para auxiliar a sua partida a frio. Esses motores não, necessariamente, consomem somente álcool, mas também podem consumir uma mistura em qualquer proporção de álcool e gasolina, que são conhecidos, comercialmente, como flexfuel, trifuel, bi-combustível ou tricombustível.DESCRIPTION OF THE STATE OF THE TECHNIQUE [002] Currently, the internal combustion engines Otto cycle, which use alcohol fuel, have systems and devices to assist their cold start. These engines do not necessarily consume only alcohol, but they can also consume a mixture in any proportion of alcohol and gasoline, which are known, commercially, as flex-fuel, tri-fuel, bi-fuel or tri-fuel.

[003] Assim, quando é utilizado um percentual alto de álcool, ou álcool puro, o sistema de partida a frio deve ser ativado para auxiliar a partida a frio do motor. Esse sistema consiste, basicamente, na injeção de gasolina em algum componente da admissão do motor, como, por exemplo, o coletor de admissão ou a própria câmara de combustão. [004] A utilização de gasolina deve-se ao fato de possuir um calor específico de vaporização mais baixo que o álcool, assim, não sendo necessário a retirada de tanto calor do meio. Isso é o que de fato impede a vaporização do álcool, uma vez que possui um calor específico de vaporização alto, então, quando injetado no motor a baixas temperaturas, condensa.[003] Thus, when a high percentage of alcohol is used, or pure alcohol, the cold start system must be activated to assist the cold start of the engine. This system basically consists of the injection of gasoline into some component of the engine intake, such as, for example, the intake manifold or the combustion chamber itself. [004] The use of gasoline is due to the fact that it has a specific heat of vaporization lower than alcohol, thus, it is not necessary to remove so much heat from the medium. This is what actually prevents alcohol vaporization, since it has a high specific vaporization heat, so when it is injected into the engine at low temperatures, it condenses.

[005] Em função dessa condensação a sua vaporização é altamente dificultada de modo que a centelha fornecida por um sistema de ignição através de uma vela de ignição não é suficiente para provocar uma combustão eficiente, portanto, impedindo que o motor entre em[005] Due to this condensation, its vaporization is highly difficult so that the spark provided by an ignition system through a spark plug is not enough to cause an efficient combustion, therefore, preventing the engine from entering

Petição 870190011321, de 04/02/2019, pág. 8/40Petition 870190011321, of 2/4/2019, p. 8/40

2/22 regime de funcionamento.2/22 operating regime.

[006] Então, para que seja realizada a injeção de gasolina é utilizado um segundo compartimento de combustível, com um volume menor do que o do tanque principal, sendo que esse segundo compartimento é instalado, normalmente, no cofre do motor de um veículo, o que ocupa um espaço significativo.[006] So, for the injection of gasoline, a second fuel compartment is used, with a smaller volume than that of the main tank, and this second compartment is usually installed in a vehicle's engine safe, which occupies a significant space.

[007] Além disso, nesse sistema de partida é necessária a utilização de outros componentes, como, por exemplo, bomba de combustível auxiliar, válvulas solenóides, ou, ainda, tubulações adicionais, o que aumenta, significativamente, o custo total do motor que se propõe a consumir álcool como combustível e que tenha uma partida satisfatória. Outrossim, a utilização de tubulações adicionais aumenta o risco de acidentes com vazamento de combustível, pois, em função da maior quantidade de tubulações com combustível, aumenta a possibilidade de vazamento de combustível durante um acidente, o que, naturalmente, aumenta os riscos aos passageiros e ao motorista. Além disso, deve-se notar que a gasolina contida no segundo compartimento, pode envelhecer caso não seja utilizada com certa freqüência, possibilitando, assim, um mau funcionamento da partida a frio.[007] In addition, in this starting system it is necessary to use other components, such as, for example, auxiliary fuel pump, solenoid valves, or even additional piping, which significantly increases the total cost of the engine that proposes to consume alcohol as fuel and have a satisfactory start. Furthermore, the use of additional pipes increases the risk of accidents with fuel leakage, because, due to the greater number of pipes with fuel, it increases the possibility of fuel leakage during an accident, which naturally increases the risks to passengers and the driver. In addition, it should be noted that the gasoline contained in the second compartment, can age if it is not used with a certain frequency, thus enabling a cold start to malfunction.

[008] Um outro inconveniente nos sistemas que utilizam um combustível de partida adicional é o fato desse combustível ter de ser, devido aos custos, injetado no coletor de admissão do motor de combustão interna. Essa injeção no coletor aumenta o potencial para o fenômeno de explosão prematura de combustível no coletor de admissão, danificando este componente e diminuindo sua vida útil.[008] Another drawback in systems that use an additional starting fuel is the fact that this fuel must, due to costs, be injected into the intake manifold of the internal combustion engine. This injection into the manifold increases the potential for the phenomenon of premature fuel explosion in the intake manifold, damaging this component and decreasing its useful life.

[009] Outro aspecto, que deve ser observado, é a relação ar/ combustível que é utilizada durante a fase de aquecimento de um motor de combustão interna. Essa relação deve ser mantida abaixo da estequiométrica, tendo-se, assim, uma mistura rica que possibilita um aquecimento adequado do motor, que utiliza tanto gasolina quanto álPetição 870190011321, de 04/02/2019, pág. 9/40[009] Another aspect, which must be observed, is the air / fuel ratio that is used during the heating phase of an internal combustion engine. This relationship must be kept below the stoichiometric, thus having a rich mixture that allows an adequate heating of the engine, which uses both gasoline and fuel. 870190011321, of 04/02/2019, p. 9/40

3/22 cool. Durante o aquecimento, a proporção vai se aproximando da estequiométrica até atingi-la quando o motor já está devidamente aquecido.3/22 cool. During heating, the proportion is approaching the stoichiometric until reaching it when the engine is already properly heated.

[0010] Ocorre que, em função da proporção ser mantida abaixo da estequiométrica, as emissões de hidrocarbonetos (HC) e outros poluentes são muito elevadas até o aquecimento do motor. Essas emissões, durante a fase de aquecimento, correspondem a aproximadamente 90% das emissões geradas por motores de combustão interna em média. Tais emissões reduzem a possibilidade de se atingir as metas governamentais, cada vez mais rígidas, para emissões.[0010] It happens that, due to the proportion being kept below the stoichiometric, the emissions of hydrocarbons (HC) and other pollutants are very high until the engine warms up. These emissions, during the heating phase, correspond to approximately 90% of the emissions generated by internal combustion engines on average. Such emissions reduce the possibility of reaching government targets, which are increasingly rigid, for emissions.

[0011] Deve-se observar, ainda, que o catalisador durante o aquecimento do motor também ainda está frio, o que prejudica a eficiência de seu funcionamento e, conseqüente, redução de emissões.[0011] It should also be noted that the catalyst while the engine is warming up is also still cold, which affects the efficiency of its operation and, consequently, the reduction of emissions.

[0012] Assim, a fim de se evitar os altos índices de emissões, bem como, otimizar a partida a frio do motor, sem a necessidade de utilização de um sistema de partida auxiliar (combustível secundário), foram realizadas inúmeras tentativas para se aquecer o combustível antes de sua injeção no cilindro do motor de combustão interna.[0012] Thus, in order to avoid high emissions, as well as to optimize the cold start of the engine, without the need to use an auxiliary start system (secondary fuel), numerous attempts were made to warm up the fuel before its injection into the cylinder of the internal combustion engine.

[0013] Uma primeira tentativa foi a de se tentar utilizar a mesma tecnologia empregada em motores ciclo diesel, que consiste em um aquecimento da câmara de combustão por meio de uma vela de aquecimento. Na verdade, isso é somente possível com a utilização de óleo diesel e não álcool, pois as características físico-químicas do álcool impedem tal procedimento. No óleo diesel, por exemplo, a temperatura de ignição espontânea é de 250°C, temperatura muito abaixo da do álcool.[0013] A first attempt was to try to use the same technology used in diesel cycle engines, which consists of heating the combustion chamber by means of a heating plug. In fact, this is only possible with the use of diesel oil and not alcohol, since the physical and chemical characteristics of alcohol prevent such a procedure. In diesel oil, for example, the spontaneous ignition temperature is 250 ° C, a temperature well below that of alcohol.

[0014] Assim, observou-se que a solução mais eficaz é aquela que aquece o combustível no final da linha de fornecimento de combustível, local em que se encontram a galeria de combustível e a válvula de injeção, próxima à entrada do cilindro do motor. Esse aquecimento, no[0014] Thus, it was observed that the most effective solution is that which heats the fuel at the end of the fuel supply line, where the fuel gallery and the injection valve are located, near the engine cylinder entrance . This heating, in the

Petição 870190011321, de 04/02/2019, pág. 10/40Petition 870190011321, of 2/4/2019, p. 10/40

4/22 final da linha de fornecimento, evita o resfriamento do combustível no percurso pela linha de combustível com respectiva perda de eficiência do sistema.4/22 end of the supply line, avoids the cooling of the fuel in the route through the fuel line with respective loss of system efficiency.

[0015] A solução mais atual é o preaquecimento do combustível, preferencialmente álcool, no interior da galeria de combustível do motor de combustão interna. Como demonstrado no documento norteamericano H 1,820, esse aquecimento pode ser realizado com a introdução de velas de aquecimento na galeria, de modo que aqueçam o combustível antes da partida do motor. Uma desvantagem dessa solução é o custo de ter-se um controlador de aquecimento através de um sensor de temperatura dentro da galeria de combustão. Além disso, pelo fato dos elementos aquecedores (velas de aquecimento) terem de aquecer todo o combustível presente na galeria, o aquecimento requer um tempo, significativamente alto, de modo que o usuário deverá esperar um tempo, relativamente longo para que o combustível seja aquecido.[0015] The most current solution is to preheat the fuel, preferably alcohol, inside the fuel gallery of the internal combustion engine. As demonstrated in the North American document H 1.820, this heating can be carried out with the introduction of glow plugs in the gallery, so that they heat up the fuel before the engine starts. A disadvantage of this solution is the cost of having a heating controller using a temperature sensor inside the combustion gallery. In addition, because the heating elements (heating candles) have to heat all the fuel present in the gallery, heating requires a significantly high time, so the user must wait a relatively long time for the fuel to be heated .

[0016] Normalmente, o usuário não espera tempo suficiente para que o combustível seja, adequadamente, aquecido, de modo a obterse uma partida satisfatória e que tenha uma redução de emissões de poluentes, principalmente HC.[0016] Normally, the user does not wait long enough for the fuel to be adequately heated, in order to obtain a satisfactory start and which has a reduction in pollutant emissions, mainly HC.

[0017] Verifica-se, assim, que o volume de combustível contido na galeria é relativamente alto para a potência gerada pelos elementos ou velas de aquecimento. Uma solução simples seria o aumento da quantidade desses elementos, ou da sua potência, mas isso aumentaria significativamente o custo de produção do conjunto aquecedor de combustível na galeria. E ainda, requereria uma maior capacidade da fonte de eletricidade, ou seja, da bateria.[0017] It appears, therefore, that the volume of fuel contained in the gallery is relatively high for the power generated by the heating elements or candles. A simple solution would be to increase the quantity of these elements, or their power, but this would significantly increase the cost of producing the fuel heater assembly in the gallery. Furthermore, it would require a greater capacity of the electricity source, that is, the battery.

[0018] Com isso, foi proposta uma simples redução do volume de combustível da galeria, o que a princípio seria uma solução de custo reduzido e de fácil aplicação técnica, porém a temperaturas relativaPetição 870190011321, de 04/02/2019, pág. 11/40[0018] With this, a simple reduction in the fuel volume of the gallery was proposed, which in principle would be a low cost solution with easy technical application, but at relative temperaturesPetition 870190011321, of 04/02/2019, p. 11/40

5/22 mente baixas, tal proposta não funciona da maneira requerida.5/22 low, such a proposal does not work as required.

[0019] Nesse caso um volume interno mínimo de combustível em uma galeria não está presente. Esse volume mínimo é uma exigência de fabricantes de motores de combustão interna e de seus componentes, uma vez que deve ser assegurada uma quantidade mínima de combustível, antes que seja pressurizada a linha de combustível. Essa quantidade mínima garante a demanda de combustível na partida e primeiros instantes de funcionamento do motor de combustão interna. [0020] Uma outra proposta foi a introdução de elementos aquecedores dentro do corpo das válvulas de injeção, os quais aqueciam inicialmente o volume morto de combustível contido nas válvulas de injeção. Ocorre que esse volume é muito reduzido, de modo que, durante a partida, é necessária a utilização de combustível presente na galeria. Com isso, combustível com menor temperatura é utilizado na partida, de modo a apresentar os inconvenientes acima mencionados. E ainda, os elementos aquecedores presentes dentro do corpo das válvulas de injeção são, devido às suas restrições de tamanho, incapazes de transmitir calor suficiente durante a partida do motor. Tal solução, além de não aquecer o combustível da maneira desejada, ainda tem um elevado custo.[0019] In this case a minimum internal volume of fuel in a gallery is not present. This minimum volume is a requirement of manufacturers of internal combustion engines and their components, since a minimum amount of fuel must be ensured before the fuel line is pressurized. This minimum quantity guarantees the fuel demand at the start and the first moments of operation of the internal combustion engine. [0020] Another proposal was the introduction of heating elements inside the body of the injection valves, which initially heated the dead volume of fuel contained in the injection valves. It turns out that this volume is very low, so that during the start, it is necessary to use fuel present in the gallery. Thus, fuel with a lower temperature is used at the start, in order to present the above mentioned drawbacks. Furthermore, the heating elements present inside the body of the injection valves are, due to their size restrictions, unable to transmit sufficient heat during the engine start. Such a solution, besides not heating the fuel in the desired way, still has a high cost.

BREVE DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO [0021] A presente invenção refere-se a um conjunto de aquecimento de combustível utilizado em um motor de combustão interna. Esse conjunto possui uma galeria de combustível que é dotada de uma pluralidade de válvulas de injeção de combustível, que fornecem combustível ao motor, sendo que o combustível é adequadamente preaquecido antes de sua injeção.BRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION [0021] The present invention relates to a fuel heater assembly used in an internal combustion engine. This set has a fuel gallery that is equipped with a plurality of fuel injection valves, which supply fuel to the engine, with the fuel being adequately preheated before its injection.

[0022] Esse preaquecimento adequado do combustível é possível pelo fato de ser aquecida uma quantidade exata de combustível em uma região de preaquecimento da galeria de combustível.[0022] This adequate preheating of the fuel is made possible by the fact that an exact amount of fuel is heated in a preheating region of the fuel gallery.

Petição 870190011321, de 04/02/2019, pág. 12/40Petition 870190011321, of 2/4/2019, p. 12/40

6/22 [0023] Um método para o preaquecimento de combustível ainda é descrito na presente invenção. O método propõe-se a preaquecer o combustível sem que haja uma intervenção consciente do usuário, assim otimiza o tempo necessário de preaquecimento.6/22 [0023] A method for preheating fuel is still described in the present invention. The method proposes to preheat the fuel without conscious user intervention, thus optimizing the necessary preheating time.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS [0024] A presente invenção será, a seguir, mais detalhadamente descrita com base em um exemplo de execução representado nos desenhos. As figuras mostram:BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS [0024] The present invention will be described in more detail below on the basis of an embodiment shown in the drawings. The figures show:

Figura 1 - é uma vista em perspectiva de um conjunto aquecedor de combustível aplicado a uma galeria de combustível;Figure 1 - is a perspective view of a fuel heater assembly applied to a fuel gallery;

Figura 2 - é uma vista frontal de um elemento de aquecimento utilizado no conjunto aquecedor de combustível;Figure 2 - is a front view of a heating element used in the fuel heater assembly;

Figura 3 - é uma vista em corte de uma primeira concretização da invenção do conjunto aquecedor de combustível;Figure 3 - is a sectional view of a first embodiment of the invention of the fuel heater assembly;

Figura 4 - é uma vista em corte de uma segunda concretização da invenção do conjunto aquecedor de combustível;Figure 4 - is a sectional view of a second embodiment of the invention of the fuel heater assembly;

Figura 5 - é uma vista em corte de uma terceira concretização da invenção do conjunto aquecedor de combustível;Figure 5 - is a sectional view of a third embodiment of the invention of the fuel heater assembly;

Figura 6 - é uma vista em corte de uma quarta concretização da invenção do conjunto aquecedor de combustível;Figure 6 - is a sectional view of a fourth embodiment of the fuel heater assembly;

Figura 7 - é uma vista em perspectiva de uma quinta concretização da invenção do conjunto aquecedor de combustível;Figure 7 - is a perspective view of a fifth embodiment of the invention of the fuel heater assembly;

Figura 8 - é uma vista em corte de uma quinta concretização da invenção do conjunto aquecedor de combustível;Figure 8 - is a sectional view of a fifth embodiment of the fuel heater assembly invention;

Figura 9 - é uma vista em perspectiva de uma sexta concretização da invenção do conjunto aquecedor de combustível;Figure 9 - is a perspective view of a sixth embodiment of the fuel heater assembly invention;

Figura 10 - é uma vista em corte de um detalhe do conjunto aquecedor de combustível;Figure 10 - is a sectional view of a detail of the fuel heater assembly;

Figura 11 - é uma vista em corte de um detalhe do conjunto aquecedor de combustível.Figure 11 - is a sectional view of a detail of the fuel heater assembly.

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7/227/22

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS FIGURAS [0025] Como será descrita a seguir a presente invenção soluciona os problemas apresentados no estado da técnica por meio de um conjunto aquecedor de combustível.DETAILED DESCRIPTION OF THE FIGURES [0025] As will be described below, the present invention solves the problems presented in the state of the art by means of a fuel heater assembly.

[0026] O conjunto possui uma disposição e dispositivos que permitem a partida a frio de um motor de combustão interna utilizando um combustível com alto calor específico de vaporização sem a necessidade de um reservatório adicional de combustível de partida, preferencialmente, o álcool. E ainda, possibilita menores emissões de hidrocarbonetos e poluentes durante partida e funcionamento a frio do motor.[0026] The set has an arrangement and devices that allow the cold start of an internal combustion engine using a fuel with a high specific heat of vaporization without the need for an additional reservoir of starting fuel, preferably alcohol. In addition, it allows lower emissions of hydrocarbons and pollutants during engine start and cold operation.

[0027] O conjunto aquecedor dessa invenção é apresentado em uma galeria de combustível, sendo que seus dispositivos são fixados na galeria de combustível de modo a possibilitar o aquecimento desejado do combustível para a partida do motor. Pelo aquecimento é atingida uma temperatura suficiente para a queima do combustível na câmara de combustão do motor.[0027] The heater assembly of this invention is presented in a fuel gallery, and its devices are fixed in the fuel gallery in order to allow the desired heating of the fuel for the engine to start. By heating, a sufficient temperature is reached for the fuel to burn in the engine's combustion chamber.

[0028] Como, descrito no estado da técnica, é inviável aquecer-se todo o combustível presente na galeria, e o simples aquecimento do combustível contido na válvula de injeção é insuficiente para a partida adequada do motor de combustão interna. Por isso, existe um volume adequado de combustível que deve ser aquecido na galeria.[0028] As, described in the state of the art, it is not feasible to heat all the fuel present in the gallery, and the simple heating of the fuel contained in the injection valve is insufficient for the proper start of the internal combustion engine. Therefore, there is an adequate volume of fuel that must be heated in the gallery.

[0029] Esse volume adequado, como mencionado, é maior que o volume contido no interior da válvula de injeção e menor que todo o volume contido no interior da galeria. Assim, caso o volume de combustível aquecido seja menor que o volume adequado, após a partida, o motor não consegue se manter e não funciona da maneira correta. [0030] Por outro lado, caso o volume de combustível aquecido seja maior que o volume adequado, é necessário um tempo de preaquecimento muito longo, o que não é desejado pelo usuário. Neste segunPetição 870190011321, de 04/02/2019, pág. 14/40[0029] This adequate volume, as mentioned, is greater than the volume contained inside the injection valve and less than the entire volume contained inside the gallery. Thus, if the volume of heated fuel is less than the adequate volume, after starting, the engine cannot maintain itself and does not operate properly. [0030] On the other hand, if the heated fuel volume is greater than the appropriate volume, a very long preheating time is necessary, which is not desired by the user. In this second 870190011321, of 02/02/2019, p. 14/40

8/22 do caso, se o motor fosse acionado com um curto tempo de preaquecimento, a temperatura do combustível não seria suficientemente alta para o funcionamento adequado do motor, ou seja, não haveria a sua partida, ou mesmo, se isso ocorresse, as emissões seriam muito altas. [0031] Portanto, de modo a atender todos os requisitos acima descritos, a presente invenção provê um aquecimento de um volume ideal de combustível a partir de elementos de aquecimento e demais dispositivos do conjunto.8/22 of the case, if the engine were started with a short preheat time, the fuel temperature would not be high enough for the proper functioning of the engine, that is, there would be no start, or even, if this happened, the emissions would be very high. [0031] Therefore, in order to meet all the requirements described above, the present invention provides heating of an ideal volume of fuel from heating elements and other devices of the set.

[0032] Como pode ser visualizado, a partir da figura 1, uma galeria de combustível 1a possui uma entrada de combustível 2a. A partir dessa entrada de combustível 2a é fornecido combustível de um sistema de pressurização, o qual não é revelado nas figuras. O sistema de pressurização consiste basicamente em uma bomba de combustível que pressuriza combustível em uma tubulação que está conectada à entrada de combustível 2a, que por sua vez mantém o interior da galeria 1a pressurizado com combustível.[0032] As can be seen, from figure 1, a fuel gallery 1a has a fuel inlet 2a. From that fuel inlet 2a, fuel is supplied from a pressurization system, which is not shown in the figures. The pressurization system basically consists of a fuel pump that pressurizes fuel in a pipe that is connected to fuel inlet 2a, which in turn keeps the interior of gallery 1a pressurized with fuel.

[0033] Em uma face inferior 3 da galeria 1a estão presentes saídas de combustível 4a. A cada saída 4a está conectado uma respectiva válvula de injeção 5a, a qual atomiza o combustível antes de ser queimado em uma câmara de combustão de um motor de combustão interna.[0033] On the bottom side 3 of gallery 1a there are fuel outlets 4a. A respective injection valve 5a is connected to each outlet 4a, which atomizes the fuel before being burned in a combustion chamber of an internal combustion engine.

[0034] As válvulas de injeção 5a são conectadas à galeria 1a por meio de elementos de retenção 6a que são, preferencialmente, grampos 6a. Esses grampos 6a mantêm as válvulas de injeção fixas à galeria de maneira estanque, assim evitando a saída de combustível pressurizado na junção da válvula de injeção 5a com a saída de combustível 4a.[0034] The injection valves 5a are connected to gallery 1a by means of retaining elements 6a which are preferably clamps 6a. These clamps 6a keep the injection valves fixed to the gallery in a watertight manner, thus avoiding the outlet of pressurized fuel at the junction of the injection valve 5a with the fuel outlet 4a.

[0035] Oposto à face inferior 3 encontra-se uma face superior 7, a qual contém aberturas de recepção 8a de elementos de aquecimento 9a. As aberturas 8a permitem que cada elemento de aquecimento 9a[0035] Opposite the lower face 3 is an upper face 7, which contains receiving openings 8a of heating elements 9a. The openings 8a allow each heating element 9a

Petição 870190011321, de 04/02/2019, pág. 15/40Petition 870190011321, of 2/4/2019, p. 15/40

9/22 adentre a galeria 1a e aqueça o combustível ali contido (o aquecimento será explicado posteriormente).9/22 enter gallery 1a and heat the fuel contained therein (heating will be explained later).

[0036] Entre os elementos de aquecimento 9a e as aberturas 8a encontram-se presilhas 10 de retenção que realizam a fixação e por meio dessa fixação, juntamente com um elemento vedante (não mostrado na figura 1), impedem a saída de combustível pelas aberturas 8a.[0036] Between the heating elements 9a and the openings 8a there are retaining clips 10 that carry out the fixation and by means of this fixation, together with a sealing element (not shown in figure 1), prevent fuel from escaping through the openings 8th.

[0037] Aos elementos de aquecimento 9a estão ligados conectores 11, os quais são responsáveis pelo fornecimento de energia elétrica proveniente de uma bateria aos elementos de aquecimento 9a. A energia elétrica é transformada em energia térmica e transferida ao combustível no interior da galeria 1a pelos elementos de aquecimento 9a.[0037] Connectors 11 are connected to the heating elements 9a, which are responsible for supplying electrical energy from a battery to the heating elements 9a. The electrical energy is transformed into thermal energy and transferred to the fuel inside the gallery 1a by the heating elements 9a.

[0038] A partir da figura 2 pode-se verificar o elemento de aquecimento 9a isolado, ou seja, não montado no orifício 8a da galeria de combustível 1a. O elemento de aquecimento 9a é similar a uma vela de aquecimento do estado da técnica, porém concentra a sua distribuição de calor de uma maneira diferente, como será explicado a seguir.[0038] From figure 2, it is possible to verify the heating element 9a isolated, that is, not mounted in the hole 8a of the fuel gallery 1a. The heating element 9a is similar to a prior art heating plug, but concentrates its heat distribution in a different way, as will be explained below.

[0039] O elemento de aquecimento 9a possui em uma de suas extremidades uma lança 12a, a qual é responsável pela transferência de calor para o combustível a ser aquecido no interior da galeria 1a. Essa lança 12a é composta por uma camada externa resistente a gásquente e a corrosão. É resistente a gás-quente, já que em seu interior está presente um filamento que transforma energia elétrica em térmica, de maneira homogênea, a um pó de óxido de magnésio comprimido. E é resistente à corrosão, já que está em contato direto com o combustível, que pode ser altamente corrosivo, como é o caso do álcool.[0039] The heating element 9a has a lance 12a at one of its ends, which is responsible for the transfer of heat to the fuel to be heated inside the gallery 1a. This lance 12a is composed of an outer layer resistant to hot gas and corrosion. It is resistant to hot gas, since inside it is a filament that transforms electrical energy into thermal, homogeneously, to a powder of compressed magnesium oxide. And it is resistant to corrosion, since it is in direct contact with the fuel, which can be highly corrosive, as is the case with alcohol.

[0040] Em uma porção central do elemento de aquecimento 9a um[0040] In a central portion of the heating element 9a a

Petição 870190011321, de 04/02/2019, pág. 16/40Petition 870190011321, of 2/4/2019, p. 16/40

10/22 corpo central 13, que é responsável pelo encaixe do elemento de aquecimento 9a ao orifício 8a da galeria 1a, apresenta um anel de vedação 15 que realiza a vedação e impede o vazamento de combustível da galeria 1a pelo orifício 8a.10/22 central body 13, which is responsible for fitting the heating element 9a to the hole 8a of gallery 1a, has a sealing ring 15 that performs the sealing and prevents the leakage of fuel from gallery 1a through the hole 8a.

[0041] Na outra extremidade do elemento de aquecimento 9 está fixado um cabo 14 que por sua vez é ligado ao conector 11, responsável pelo fornecimento de energia elétrica. Em uma ranhura anelar 16 os grampos 10 são conectados de modo a manter o elemento de aquecimento 9a fixo à galeria 1.[0041] At the other end of the heating element 9 is attached a cable 14 which in turn is connected to the connector 11, responsible for the supply of electrical energy. In an annular groove 16 the clamps 10 are connected in order to keep the heating element 9a fixed to the gallery 1.

[0042] Por meio das figuras 3 e 4 pode-se verificar duas primeiras possíveis concretizações da presente invenção. Essas figuras são vistas em corte do conjunto em questão, mas possuem algumas diferenças que serão explanadas a seguir.[0042] By means of figures 3 and 4 it is possible to verify the first two possible embodiments of the present invention. These figures are seen in section of the set in question, but have some differences that will be explained below.

[0043] A primeira concretização da invenção, visualizada na figura 3, é uma vista em seção da galeria 1a em que são mostradas as seções da válvula de injeção 5a e do elemento de aquecimento 9a.[0043] The first embodiment of the invention, shown in figure 3, is a sectional view of gallery 1a in which the sections of the injection valve 5a and the heating element 9a are shown.

[0044] A válvula de injeção 5a não apresenta mudanças significativas se comparada a uma válvula do estado da técnica. A diferença mais significativa é que esse não apresenta um filtro em sua entrada de combustível 17, ou apresenta um filtro modificado entre uma lança 12a e uma parede interna 18 da entrada 17.[0044] The injection valve 5a does not show significant changes when compared to a state of the art valve. The most significant difference is that it does not have a filter at its fuel inlet 17, or it has a modified filter between a lance 12a and an inner wall 18 of inlet 17.

[0045] Esse filtro não é revelado na figura 3, mas consiste basicamente em um filtro do estado da técnica com um orifício interno, sendo que é resistente a altas temperaturas, pois está em contato direto com a lança 12a.[0045] This filter is not revealed in figure 3, but basically consists of a state of the art filter with an internal orifice, being resistant to high temperatures, as it is in direct contact with the boom 12a.

[0046] Quando esse filtro não está presente na entrada de combustível 17, pode ser opcionalmente montado um outro filtro na entrada de combustível 2a da galeria 1a.[0046] When this filter is not present in the fuel inlet 17, another filter can be optionally installed in the fuel inlet 2a of gallery 1a.

[0047] Verifica-se que, na face inferior 3 da galeria 1a, a válvula de injeção 5a é encaixada à saída de combustível 4a. Assim, quando do[0047] It appears that, on the lower face 3 of gallery 1a, the injection valve 5a is fitted to the fuel outlet 4a. So, when

Petição 870190011321, de 04/02/2019, pág. 17/40Petition 870190011321, of 2/4/2019, p. 17/40

11/22 funcionamento de um motor de combustão interna, a galeria 1a fornece combustível aquecido para respectiva atomização na válvula de injeção 5a.11/22 operation of an internal combustion engine, gallery 1a provides heated fuel for respective atomization in the injection valve 5a.

[0048] Oposto à válvula de injeção 5a, o elemento de aquecimento 9a encontra-se na face superior 7 e é encaixado à abertura 8a da galeria 1a. Mas vale ressaltar, como mencionado anteriormente, que o elemento de aquecimento é fixado pelo grampo 10 e vedado pelo anel de vedação 15 à abertura 8a.[0048] Opposite the injection valve 5a, the heating element 9a is located on the upper face 7 and is fitted to the opening 8a of gallery 1a. But it is worth mentioning, as mentioned earlier, that the heating element is fixed by the clamp 10 and sealed by the sealing ring 15 to the opening 8a.

[0049] A lança 12a está inserida no interior da galeria 1a, onde está o combustível a ser aquecido, sendo que é posicionada de tal maneira na galeria 1a que concentra em uma região de transferência de calor 19a parte do combustível da galeria a sua volta. Em outras palavras, apenas parte do combustível presente na galeria 1 é capaz de receber calor proveniente da lança 12a. Isso se deve ao fato de se objetivar apenas um aquecimento de parte do combustível da galeria de modo que se possa garantir que o combustível, o qual entrará na válvula de injeção 5a seja devidamente aquecido. Isso porque necessariamente o combustível que entrará na válvula de injeção 5a terá de ter passado pela região de transferência de calor 19a.[0049] The lance 12a is inserted inside gallery 1a, where the fuel to be heated is, and it is positioned in such a way in gallery 1a that it concentrates in a heat transfer region 19a part of the fuel of the gallery around it . In other words, only part of the fuel present in gallery 1 is capable of receiving heat from the lance 12a. This is due to the fact that it aims only at heating part of the fuel in the gallery so that it can be guaranteed that the fuel, which will enter the injection valve 5a, is properly heated. This is because the fuel that will enter the injection valve 5a must have passed through the heat transfer region 19a.

[0050] Assim, com essa concentração de transferência de calor de parte do combustível da galeria 1a, a lança 12a é capaz de ter potência suficiente para assegurar uma injeção de combustível devidamente aquecido em um motor de combustão interna, que é um dos objetivos da presente invenção.[0050] Thus, with this heat transfer concentration of part of the fuel in gallery 1a, the boom 12a is capable of having sufficient power to ensure a properly heated fuel injection in an internal combustion engine, which is one of the objectives of present invention.

[0051] Adicionalmente, aletas 20a são posicionadas próximas à lança 12a de modo a restringir o fluxo de todo o combustível da galeria 1a para a região de transferência de calor 19a. Isso aumenta a concentração requerida. Portanto, garantindo-se, desse modo, que o combustível será devidamente aquecido.[0051] Additionally, fins 20a are positioned close to the boom 12a in order to restrict the flow of all fuel from gallery 1a to the heat transfer region 19a. This increases the required concentration. Therefore, ensuring that the fuel will be properly heated.

[0052] As aletas 20a correm ao longo da extensão do interior da[0052] The fins 20a run along the length of the interior of the

Petição 870190011321, de 04/02/2019, pág. 18/40Petition 870190011321, of 2/4/2019, p. 18/40

12/22 galeria 1a e possuem uma passagem 21a entre a região de transferência de calor 19a e o restante do interior da galeria 1. Isso permite que o volume de combustível presente na região 19a seja o adequado para ser aquecido durante a partida de um motor de combustão interna. Note-se que a posição das aletas 20a independe do funcionamento do referido conjunto, de modo que essas podem apresentar outras geometrias, como, por exemplo, ao invés de aletas 20a, é possível a utilização de uma parede interna com orifícios. Posteriormente, serão descritos em outras concretizações das aletas do conjunto, objeto dessa invenção, sendo que o essencial é que se restrinja o fluxo de combustível para a região de aquecimento 19a.12/22 gallery 1a and have a passageway 21a between the heat transfer region 19a and the rest of the interior of gallery 1. This allows the volume of fuel present in region 19a to be adequate to be heated when starting an engine internal combustion. Note that the position of the fins 20a does not depend on the functioning of the said set, so that they may have other geometries, such as, for example, instead of fins 20a, it is possible to use an internal wall with holes. Subsequently, they will be described in other embodiments of the fins of the set, object of this invention, and the essential thing is to restrict the flow of fuel to the heating region 19a.

[0053] Deve ser notado que na presente concretização, pelo fato da extensão da lança 12a, a área de troca de calor é maior que na segunda concretização, que será a seguir demonstrada. Contudo, é necessário que a abertura 8a possua um diâmetro de referência para pré-posicionar a lança 12a com o propósito de garantir que seja concêntrica em relação à entrada de combustível 17.[0053] It should be noted that in the present embodiment, due to the extension of the lance 12a, the heat exchange area is larger than in the second embodiment, which will be demonstrated below. However, it is necessary that the opening 8a has a reference diameter to pre-position the boom 12a in order to ensure that it is concentric with the fuel inlet 17.

[0054] Esse diâmetro de referência possui um furo com dimensões controladas para que, durante a montagem do conjunto, a lança 12a esteja com interferência, possibilitando assim uma fixação sem folgas. [0055] Deve ser ainda notado que, com a inserção da lança 12a na entrada de combustível 17, a região de transferência de calor 19a é significativamente ampliada.[0054] This reference diameter has a hole with controlled dimensions so that, during the assembly of the set, the boom 12a is interfered, thus allowing a fixation without looseness. [0055] It should also be noted that, with the insertion of the lance 12a in the fuel inlet 17, the heat transfer region 19a is significantly enlarged.

[0056] Agora, a partir da figura 4 pode-se observar a segunda concretização da invenção. Nessa concretização a diferença está presente em uma lança 12b com relação à primeira concretização que possui uma lança 12a de maior comprimento. Uma vez que a lança 12b possui um comprimento menor que a lança 12a, transfere, conseqüentemente, menos calor ao combustível em uma região de transferência de calor 19b. Ainda, em função desse menor comprimento, uma[0056] Now, from figure 4, the second embodiment of the invention can be seen. In this embodiment, the difference is present in a boom 12b in relation to the first embodiment that has a boom 12a of greater length. Since the lance 12b has a shorter length than the lance 12a, it consequently transfers less heat to the fuel in a heat transfer region 19b. Still, due to this shorter length, a

Petição 870190011321, de 04/02/2019, pág. 19/40Petition 870190011321, of 2/4/2019, p. 19/40

13/22 das extremidades da lança 12b faceia a entrada de combustível 17, e, por isso, não é necessariamente concêntrica a essa entrada. Desse modo, não requer uma conexão tão precisa se comparada à primeira concretização, com isso facilitando a montagem do conjunto e reduzindo o custo de produção do presente conjunto.13/22 of the ends of the boom 12b faces the fuel inlet 17, and therefore is not necessarily concentric to that inlet. In this way, it does not require such a precise connection compared to the first embodiment, thereby facilitating the assembly of the set and reducing the production cost of the present set.

[0057] Outrossim, pelo fato da lança 12b não adentrar a válvula injetora 5 pode-se manter o filtro dentro da referida válvula, diferentemente da primeira concretização.[0057] Furthermore, due to the fact that the lance 12b does not enter the injection valve 5, the filter can be kept inside the valve, differently from the first embodiment.

[0058] Nessa figura 4 não são reveladas as aletas 20a. No entanto, as aletas 20 podem estar presentes ou não nas duas concretizações de modo a restringir a passagem de combustível não-aquecido para a região de transferência de calor 19a, 19b.[0058] In this figure 4 the fins 20a are not revealed. However, the fins 20 may or may not be present in the two embodiments in order to restrict the passage of unheated fuel to the heat transfer region 19a, 19b.

[0059] A principal diferença de aquecimento das duas primeiras concretizações é que na primeira o tempo de preaquecimento é menor do que na segunda, já que devido à maior área da lança 12a, essa tem a possibilidade de transferir mais calor. Mas em ambos os casos o combustível dentro da galeria 1a, fornecido à válvula de injeção 5a, é aquecido da maneira requerida.[0059] The main difference in heating of the first two embodiments is that in the first the preheating time is less than in the second, since due to the larger area of the boom 12a, it has the possibility of transferring more heat. But in both cases the fuel within gallery 1a, supplied to the injection valve 5a, is heated in the required manner.

[0060] A partir das outras concretizações da presente invenção, com exceção da primeira, serão destacados somente as principais alterações das concretizações, de modo que entende-se que na primeira já foram destacados como os componentes do conjunto de aquecimento interagem.[0060] From the other embodiments of the present invention, with the exception of the first, only the main changes of the embodiments will be highlighted, so that it is understood that in the first they have already been highlighted as the components of the heating set interact.

[0061] A fim de se exemplificar outra possível concretização das aletas 20a, pode-se observar na figura 5 que uma galeria 1c possui uma configuração interna diferente. Apesar dessa vista em corte do conjunto da presente invenção possuir menos detalhes que os conjuntos anteriormente demonstrados (as concretizações posteriores também apresentam menos detalhes), pode-se visualizar uma lança 12c de um elemento de aquecimento 9c na galeria 1c em direção a uma[0061] In order to exemplify another possible embodiment of the fins 20a, it can be seen in figure 5 that a gallery 1c has a different internal configuration. Although this sectional view of the set of the present invention has less details than the sets previously demonstrated (later embodiments also show less details), a lance 12c of a heating element 9c can be seen in gallery 1c towards a

Petição 870190011321, de 04/02/2019, pág. 20/40Petition 870190011321, of 2/4/2019, p. 20/40

14/22 válvula de injeção 5c.14/22 injection valve 5c.

[0062] Nessa galeria o fluxo de combustível é restringido por meio de aletas 20c que envolvem uma porção da lança 12c que está inserida na galeria 1c. As aletas 20c acompanham o sentido axial da lança 12c, de modo que uma passagem 22 permite um fluxo restrito de combustível para dentro de uma região de transferência de calor 19c, que na presente concretização é o espaço formado entre as aletas 20c e a lança 12c. Além disso, para que o combustível tenha ao longo de seu escoamento um maior contato com a lança 12c, as aletas 20c são fixadas dentro da galeria mais próximas à válvula de injeção 5c opostas à abertura 8c.[0062] In this gallery the flow of fuel is restricted by means of fins 20c that involve a portion of the boom 12c that is inserted in gallery 1c. The fins 20c follow the axial direction of the boom 12c, so that a passage 22 allows a restricted flow of fuel into a heat transfer region 19c, which in the present embodiment is the space formed between the fins 20c and the boom 12c . In addition, in order for the fuel to have greater contact with the lance 12c along its flow, the fins 20c are fixed within the gallery closest to the injection valve 5c opposite the opening 8c.

[0063] Tendo em vista que há uma concentração de fluxo de combustível na região de transferência de calor 19c há a garantia de aquecimento suficiente para uma quantidade significativa de combustível a ser injetado pela válvula de injeção 5c, sem que seja necessário o aquecimento de todo o volume de combustível contido na galeria 1c. [0064] Além disso, a convecção de calor do combustível que está sendo aquecido próximo à lança 12c permite que o combustível com maior temperatura dentro da galeria se concentre mais próximo à passagem 22. Isso ocorre, pois um combustível com maior temperatura tende a se concentrar em uma porção mais alta da galeria 1c.[0063] Bearing in mind that there is a concentration of fuel flow in the heat transfer region 19c, there is a guarantee of sufficient heating for a significant amount of fuel to be injected through the injection valve 5c, without the need to heat the entire the volume of fuel contained in gallery 1c. [0064] In addition, the heat convection of the fuel being heated near the boom 12c allows the fuel with a higher temperature inside the gallery to be concentrated closer to the passage 22. This is because a fuel with a higher temperature tends to concentrate on a higher portion of gallery 1c.

[0065] Assim, quando da partida do motor de combustão interna é garantido que as primeiras porções de combustível que passam pela válvula de injeção 5c sejam aquelas que estejam a uma temperatura mais elevada.[0065] Thus, when the internal combustion engine starts, it is guaranteed that the first portions of fuel that pass through the injection valve 5c are those that are at a higher temperature.

[0066] Como mencionado anteriormente, as aletas 20a, 20c podem ter diversas formas, mas o importante é que aumentem e retenham a concentração de calor na região de aquecimento 19a, 19c. [0067] Nessa última concretização há a necessidade de que a lança 12c seja concêntrica à válvula de injeção 5c. No entanto, existe a[0066] As mentioned earlier, the fins 20a, 20c can take different forms, but the important thing is that they increase and retain the heat concentration in the heating region 19a, 19c. [0067] In this last embodiment there is a need for the boom 12c to be concentric to the injection valve 5c. However, there is

Petição 870190011321, de 04/02/2019, pág. 21/40Petition 870190011321, of 2/4/2019, p. 21/40

15/22 possibilidade de não se utilizar concentricamente a lança à válvula de injeção 5c.15/22 possibility of not using the boom concentrically to the injection valve 5c.

[0068] A não concentricidade pode ser visualizada por meio da concretização representada na figura 6, em que uma lança 12d é inserida em uma galeria de combustível 1d de maneira que diferentemente das outras concretizações então apresentadas não atravessa a galeria 1d. Isso ocorre tendo em vista o deslocamento de uma válvula de injeção. Neste caso a válvula de injeção não foi representada, mas tão somente uma saída de combustível 4d.[0068] The non-concentricity can be visualized by means of the embodiment shown in figure 6, in which a lance 12d is inserted in a fuel gallery 1d so that, unlike the other embodiments then presented, it does not cross the gallery 1d. This occurs in view of the displacement of an injection valve. In this case, the injection valve was not represented, but only a 4d fuel outlet.

[0069] Verifica-se que essa saída de combustível 4d é deslocada em relação à lança 12d. No entanto, envolvendo uma porção inferior da lança 12d uma aleta 20d em formato de perfil em U forma uma região de aquecimento 19d, proporcionando um acúmulo de combustível aquecido próximo à saída de combustível 4d.[0069] It is verified that this fuel outlet 4d is displaced in relation to the boom 12d. However, surrounding a lower portion of the lance 12d, a U-shaped fin 20d forms a heating region 19d, providing an accumulation of heated fuel near the fuel outlet 4d.

[0070] Portanto, quando é dada a partida no motor de combustão interna, o combustível acumulado na região de aquecimento 19d é injetado e a partida a frio do motor é assegurada.[0070] Therefore, when the internal combustion engine is started, the fuel accumulated in the heating region 19d is injected and the cold start of the engine is ensured.

[0071] Alguns projetos de um motor de combustão interna requerem um conjunto de aquecimento de combustível menor, devido às dimensões disponíveis no cofre do motor, bem como uma maior quantidade de combustível aquecido.[0071] Some designs of an internal combustion engine require a smaller fuel heating set, due to the dimensions available in the engine safe, as well as a greater amount of heated fuel.

[0072] Assim, um posicionamento da lança 12a, 12b, 12c, 12d de maneira concêntrica à válvula de injeção 5 não é aconselhável.[0072] Thus, positioning the boom 12a, 12b, 12c, 12d in a concentric manner to the injection valve 5 is not advisable.

[0073] Por meio da figura 7 é visualizada uma galeria 1e a qual é compreendida por um tubo principal 24 e quatro tubos secundários 25 que possuem comunicação fluida entre si. Essa galeria compreende uma entrada de combustível 2e por onde o combustível é bombeado para dentro da galeria 1e.[0073] By means of figure 7 a gallery 1e is visualized which is comprised of a main tube 24 and four secondary tubes 25 that have fluid communication with each other. This gallery comprises a fuel inlet 2e through which fuel is pumped into gallery 1e.

[0074] Cada tubo secundário 25 compreende uma saída de combustível 4e em sua porção central, à qual é conectada uma válvula de[0074] Each secondary pipe 25 comprises a fuel outlet 4e in its central portion, to which a fuel valve is connected.

Petição 870190011321, de 04/02/2019, pág. 22/40Petition 870190011321, of 2/4/2019, p. 22/40

16/22 injeção 5e. Essa válvula de injeção 5e é mantida presa ao tubo secundário 25 por meio de um grampo 6e.16/22 5e injection. This injection valve 5e is held attached to the secondary tube 25 by means of a clamp 6e.

[0075] O posicionamento da válvula de injeção 5e é ortogonal ao sentido axial do tubo secundário 25, que por sua vez possui uma inclinação em relação ao sentido axial do tubo principal 24.[0075] The positioning of the injection valve 5e is orthogonal to the axial direction of the secondary tube 25, which in turn has an inclination in relation to the axial direction of the main tube 24.

[0076] Na presente concretização os tubos secundários 25 são paralelos, sendo que em uma extremidade oposta entre a ligação dos tubos secundários 26 e o tubo principal 24 estão inseridos elementos de aquecimento 9e.[0076] In the present embodiment the secondary tubes 25 are parallel, with the heating elements 9e being inserted at an opposite end between the connection of the secondary tubes 26 and the main tube 24.

[0077] Os detalhes internos do conjunto da presente concretização pode ser visualizados por meio da figura 8 que é uma vista em corte superior revelando parte do tubo principal 24, do tubo secundário 25 e do elemento de aquecimento 9e.[0077] The internal details of the set of the present embodiment can be viewed by means of figure 8 which is a top section view showing part of the main tube 24, the secondary tube 25 and the heating element 9e.

[0078] Como pode ser observado nessa figura 8 o elemento de aquecimento 9e possui uma lança 12e que segue o sentido axial do tubo secundário 25 até que se aproxima de um orifício de comunicação 26 entre o tubo secundário 25 e o tubo principal 24. É a partir do orifício de comunicação 26 que o combustível flui do tubo principal 24 para o tubo secundário 25, que por sua vez flui para uma saída de combustível 4e até que é injetado em um motor de combustão interna através de uma válvula de injeção que não está representada na presente concretização.[0078] As can be seen in this figure 8, the heating element 9e has a lance 12e that follows the axial direction of the secondary pipe 25 until it approaches a communication hole 26 between the secondary pipe 25 and the main pipe 24. It is from the communication port 26 that the fuel flows from the main pipe 24 to the secondary pipe 25, which in turn flows to a fuel outlet 4e until it is injected into an internal combustion engine through an injection valve that does not is represented in the present embodiment.

[0079] O fluxo de combustível do tubo principal 24 para o tubo secundário 26 é restrito pelo orifício de comunicação 26. Dessa maneira o aquecimento do combustível é concentrado no interior do tubo secundário 25, o qual configura uma região de aquecimento 19e em torno da lança 12e. Novamente é certificado que o combustível que será injetado no motor de combustão interna está devidamente aquecido. [0080] Nessa concretização o tubo secundário 25 está em uma posição ligeiramente mais alta que o tubo principal 24, conseqüentePetição 870190011321, de 04/02/2019, pág. 23/40[0079] The flow of fuel from the main pipe 24 to the secondary pipe 26 is restricted by the communication port 26. In this way the heating of the fuel is concentrated inside the secondary pipe 25, which configures a heating region 19e around the launches 12e. Again it is certified that the fuel that will be injected into the internal combustion engine is properly heated. [0080] In this embodiment the secondary tube 25 is in a slightly higher position than the main tube 24, consequently Petition 870190011321, of 04/02/2019, p. 23/40

17/22 mente, pelo fato do combustível com maior temperatura tender a subir, há a garantia de que o combustível mais aquecido seja o primeiro a passar pela saída de combustível 4e quando do acionamento do motor de combustão interna. Além disso, há somente uma pequena perda de calor do combustível que está sendo aquecido na região de aquecimento 19e pelo orifício de comunicação 26.17/22 because the fuel with the highest temperature tends to rise, there is a guarantee that the most heated fuel will be the first to pass through the fuel outlet 4e when the internal combustion engine is started. In addition, there is only a small heat loss from the fuel being heated in the heating region 19e through the communication port 26.

[0081] Cada região de aquecimento 19e dessa concretização está termicamente isolada entre si, pois o calor cedido ao combustível próximo a cada lança 12e não influencia no calor cedido às outras regiões de aquecimento 19 do conjunto da presente invenção. Por isso, assegura-se uma mesma quantidade de calor transmitida ao combustível que será injetado por cada válvula de injeção. Nas outras concretizações até então apontadas havia a possibilidade de que a válvula de injeção oposta à entrada de combustível nas referidas galerias fosse injetar um combustível com uma maior temperatura do que aquela válvula próxima à entrada de combustível.[0081] Each heating region 19e of that embodiment is thermally isolated from each other, since the heat given to the fuel next to each lance 12e does not influence the heat given to the other heating regions 19 of the set of the present invention. Therefore, the same amount of heat transmitted to the fuel that will be injected by each injection valve is ensured. In the other embodiments hitherto pointed out, there was the possibility that the injection valve opposite the fuel inlet in those galleries would inject a fuel with a higher temperature than that valve close to the fuel inlet.

[0082] Os tubos secundários 25 podem ainda, dependendo do tipo de projeto do motor de combustão interna apresentar inclinações distintas. Isso é verificado na figura 9, onde dois tubos secundários 25 são inclinados opostos a outros dois tubos secundários 25. Como se trata de um conjunto de aquecimento de combustível para um outro tipo de motor de combustão interna, naturalmente, as dimensões são diferentes, como, por exemplo, o espaçamento entre cada tubo secundário 25, e conseqüentemente, entre válvulas de injeção 5f.[0082] Secondary tubes 25 may, depending on the type of design of the internal combustion engine, present different inclinations. This is seen in figure 9, where two secondary tubes 25 are inclined opposite two other secondary tubes 25. As it is a fuel heating set for another type of internal combustion engine, naturally, the dimensions are different, as , for example, the spacing between each secondary pipe 25, and consequently, between injection valves 5f.

[0083] Elementos de aquecimento 9f devem também acompanhar o sentido axial de cada respectivo tubo secundário 25, sendo que nessa concretização as conecções elétricas das válvulas de injeção 5f estão viradas em direção ao tubo principal 24 de modo que as alimentações elétricas das válvulas 5f se situam abaixo da galeria 1f.[0083] Heating elements 9f must also follow the axial direction of each respective secondary pipe 25, in which embodiment the electrical connections of the injection valves 5f are turned towards the main pipe 24 so that the electrical supplies of the valves 5f are are located below gallery 1f.

[0084] Através das figuras 10 e 11 podem ser visualizadas, variaPetição 870190011321, de 04/02/2019, pág. 24/40[0084] Through figures 10 and 11 can be seen, variesPetition 870190011321, from 04/02/2019, p. 24/40

18/22 ções internas do tubo secundário 25 que objetivam uma redução de velocidade e concentração do combustível que passa pelo tubo.18/22 internal sections of the secondary pipe 25 that aim to reduce the speed and concentration of the fuel that passes through the pipe.

[0085] Na figura 10, é observada a válvula de injeção 5e, 5f conectada à saída de combustível 4e, 4f e o elemento de aquecimento 9e, 9f ligado ao tubo secundário 25 com a lança 12e, 12f introduzida na região de aquecimento 19e, 19f. Na parede interna do tubo secundário 25 foi realizada uma rosca, a qual realiza a função de diminuir a velocidade do combustível e assim permitir uma maior troca de calor na região de aquecimento 19e, 19f.[0085] In figure 10, it is observed the injection valve 5e, 5f connected to the fuel outlet 4e, 4f and the heating element 9e, 9f connected to the secondary pipe 25 with the lance 12e, 12f introduced in the heating region 19e, 19f. In the inner wall of the secondary pipe 25, a thread was made, which performs the function of decreasing the speed of the fuel and thus allowing a greater exchange of heat in the heating region 19e, 19f.

[0086] Já na figura 11 observa-se a válvula de injeção 5e, 5f conectada à saída de combustível 4e, 4f e o elemento de aquecimento 9e, 9f ligado ao tubo secundário 25 com a lança 12e, 12f introduzida na região de aquecimento 19e, 19f.[0086] Figure 11 shows the injection valve 5e, 5f connected to the fuel outlet 4e, 4f and the heating element 9e, 9f connected to the secondary pipe 25 with the lance 12e, 12f introduced in the heating region 19e , 19f.

[0087] A parede interna do tubo secundário 25 possui um aumento de sua seção ajusante da direção de fluxo de combustível, ou seja, no sentido do fluxo do combustível seu volume decresce, de modo que há uma maior concentração de troca de calor próximo à saída de combustível 4e, 4f tendo em vista o menor volume de combustível a ser aquecido.[0087] The inner wall of the secondary tube 25 has an increase in its section adjusting the direction of fuel flow, that is, in the direction of the flow of fuel its volume decreases, so that there is a greater concentration of heat exchange close to fuel outlet 4e, 4f in view of the smaller volume of fuel to be heated.

[0088] O elemento de aquecimento 9, nas concretizações acima destacadas, pode ser uma vela de aquecimento, bem como, uma resistência de material cerâmico com coeficiente positivo de temperatura (PTC), assim proporcionando um controle preciso da temperatura de aquecimento proporcional à corrente aplicada.[0088] The heating element 9, in the embodiments highlighted above, can be a heating candle, as well as, a resistance of ceramic material with positive temperature coefficient (PTC), thus providing a precise control of the heating temperature proportional to the current applied.

[0089] Com as concretizações do conjunto então apresentadas é possível aquecer o combustível antes da partida do motor de combustão interna, de maneira que se forneça energia térmica suficiente, para que o volume adequado de combustível, contido na região de transferência de calor 19, atinja a temperatura necessária. Isso possibilita a partida desejada, sendo que após a partida, calor ainda poderá gradaPetição 870190011321, de 04/02/2019, pág. 25/40[0089] With the set of embodiments then presented, it is possible to heat the fuel before the internal combustion engine starts, so that sufficient thermal energy is provided, so that the adequate volume of fuel, contained in the heat transfer region 19, reach the required temperature. This allows for the desired start, and after the start, heat may still rise. Petition 870190011321, of 04/02/2019, p. 25/40

19/22 tivamente ser fornecido ao combustível, permitindo assim que a mistura ar/combustível fique próxima a da estequiométrica. Essa continuidade de fornecimento de calor ao combustível, mesmo após a partida adequada do motor de combustão interna, diminui as emissões, principalmente de HC.19/22 to be supplied to the fuel, thus allowing the air / fuel mixture to be close to that of the stoichiometric. This continuity of heat supply to the fuel, even after the internal combustion engine starts properly, reduces emissions, mainly of HC.

[0090] Deve ser ainda notado que as alterações, então apresentadas, não necessitam de significativas modificações no projeto de um motor atual, assim podem ser efetuadas a um baixo custo. E ainda, a montagem do conjunto facilita a manutenção de seus componentes, caso seja necessário a eventual substituição destes.[0090] It should also be noted that the changes, then presented, do not require significant changes in the design of a current engine, so they can be made at a low cost. Furthermore, the assembly of the assembly facilitates the maintenance of its components, in case it is necessary to replace them.

[0091] Como mencionado, o tempo de preaquecimento do combustível antes da partida do motor de combustão interna é de grande importância, já que o usuário não espera, ou não quer esperar, por muito tempo o período de preaquecimento. Esse tempo é relativamente curto, pois é iniciado assim que há a intenção do usuário de ligar o motor (geralmente girar a chave da ignição até o acionamento da parte elétrica do motor) até a partida do motor em si.[0091] As mentioned, the time to preheat the fuel before the internal combustion engine starts is of great importance, since the user does not wait, or does not want to wait, for a long time the preheating period. This time is relatively short, as it starts as soon as the user intends to start the engine (usually turning the ignition key until the electrical part of the engine is activated) until the engine itself starts.

[0092] Assim, nessa invenção está compreendido um método de preaquecimento de combustível de um motor de combustão interna, o qual utiliza o conjunto de aquecimento acima descrito.[0092] Thus, this invention includes a method of preheating fuel for an internal combustion engine, which uses the heating set described above.

[0093] Nos motores em que há um tempo de preaquecimento, normalmente motores diesel, existe um sinal luminoso em um painel de instrumentos, o qual indica um tempo mínimo em que o usuário deve esperar pelo preaquecimento.[0093] In engines where there is a preheat time, usually diesel engines, there is a light signal on an instrument panel, which indicates a minimum time in which the user must wait for preheating.

[0094] Ocorre que nos motores ciclo Otto o usuário não está habituado a tal procedimento. Assim, provavelmente o preaquecimento não ocorreria de uma maneira eficiente.[0094] It happens that in Otto cycle engines the user is not used to such a procedure. Thus, preheating would probably not occur in an efficient manner.

[0095] A fim de se evitar a necessidade de intervenção ativa do usuário para a correta realização do preaquecimento, o presente método realiza o preaquecimento do combustível sem que o usuário saiPetição 870190011321, de 04/02/2019, pág. 26/40[0095] In order to avoid the need for active user intervention for correct preheating, the present method preheats the fuel without the user leaving Petition 870190011321, of 04/02/2019, p. 26/40

20/22 ba da sua intervenção.20/22 ba of his intervention.

[0096] Normalmente, os motores, então descritos, estão presentes em um veículo, a saber, um automóvel. Quando há a intenção do usuário de dar a partida no motor do respectivo automóvel, este terá que abrir a porta do automóvel. Com essa abertura da porta um relé conectado a uma central eletrônica envia a informação que a porta foi aberta. Isso possibilita que a central eletrônica receba a informação de uma possível intenção de partida do motor de combustão interna. Então, a central eletrônica aciona o conjunto aquecedor de combustível antes mesmo da inserção da chave no comando de ignição do automóvel. [0097] Dessa maneira, alguns segundos a mais de aquecimento, antes da partida do motor, são obtidos. Isso faz significativa diferença para um preaquecimento satisfatório.[0096] Usually, the engines, then described, are present in a vehicle, namely, an automobile. When there is the intention of the user to start the engine of the respective car, he will have to open the car door. With this opening of the door, a relay connected to a control panel sends the information that the door has been opened. This allows the control panel to receive information about a possible intention to start the internal combustion engine. Then, the control panel activates the fuel heater assembly even before the key is inserted into the car's ignition control. [0097] In this way, a few more seconds of heating, before the engine starts, are obtained. This makes a significant difference to satisfactory preheating.

[0098] O acionamento do conjunto aquecedor pode ser realizado por outros fatores, como, por exemplo, a desativação do alarme do automóvel, ou mesmo, o destravamento das portas por controle remoto. O importante é que a central eletrônica receba a informação de uma possível intenção do usuário querer dar a partida do motor de combustão interna, e, que assim, a central eletrônica possa acionar o conjunto aquecedor. E ainda, é importante que o usuário faça a sua intervenção de maneira inconsciente, de modo a tornar não necessária sua interatividade no presente método.[0098] The activation of the heater assembly can be carried out by other factors, such as, for example, the deactivation of the car alarm, or even, the unlocking of the doors by remote control. The important thing is that the electronic control unit receives the information of a possible intention of the user to want to start the internal combustion engine, and that, thus, the electronic control unit can activate the heater assembly. And yet, it is important that the user does his intervention in an unconscious way, in order to make his interactivity in the present method not necessary.

[0099] Mas antes do acionamento realizado pela central eletrônica, esta verifica se a temperatura externa é tal que necessite de fato de um preaquecimento do combustível dentro da galeria 1. Uma programação de temperatura mínima pode ser realizada na central, para que haja o acionamento do preaquecimento a partir dessa temperatura, como, por exemplo, temperaturas abaixo de 20°C.[0099] But before the activation performed by the electronic control panel, it checks if the external temperature is such that it really needs a preheating of the fuel inside gallery 1. A minimum temperature programming can be carried out in the central, so that there is the activation preheating from that temperature, for example, temperatures below 20 ° C.

[00100] Após um preaquecimento do combustível, o usuário dá a partida no motor de combustão interna do automóvel, de modo que a[00100] After a preheat of the fuel, the user starts the internal combustion engine of the car, so that the

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21/22 central eletrônica mantém o conjunto de aquecimento ainda ativo por aproximadamente 1 minuto, mesmo após a partida. Isso minimiza drasticamente as emissões de poluentes, principalmente HC, uma vez que a mistura ar/ combustível se aproxima da estequiométrica mais rapidamente.21/22 control unit keeps the heating set still active for approximately 1 minute, even after starting. This drastically minimizes pollutant emissions, mainly HC, since the air / fuel mixture approaches the stoichiometric more quickly.

[00101] Naturalmente o tempo de permanência, em que o conjunto de aquecimento permanece ativado, é calculado em função da temperatura externa, sendo que esse tempo varia para cada tipo de motor em que o conjunto está aplicado.[00101] Naturally the dwell time, in which the heating set remains activated, is calculated as a function of the external temperature, and this time varies for each type of motor in which the set is applied.

[00102] Em síntese, o presente método é compreendido pelas seguintes etapas:[00102] In summary, the present method is comprised of the following steps:

I - Intervenção do usuário, como, por exemplo, abrindo a porta do automóvel ou desligando o alarme do veículo por controle remoto;I - User intervention, such as, for example, opening the car door or turning off the vehicle alarm by remote control;

II - Recebimento da informação de intervenção do usuário pela central eletrônica;II - Receipt of user intervention information by the electronic central;

III - Preaquecimento do combustível pelo conjunto aquecedor acionado pela central eletrônica;III - Preheat of the fuel by the heater set activated by the electronic control unit;

IV - Partida do motor de combustão interna realizado pelo usuário após o preaquecimento; eIV - Start of the internal combustion engine carried out by the user after preheating; and

V - Aquecimento contínuo do combustível pelo conjunto de aquecimento, durante determinado tempo programado na central eletrônica após a partida do motor, para redução de emissões de poluentes, sendo que o intervalo pode ser, por exemplo, de 1 minuto.V - Continuous heating of the fuel by the heating set, during a certain time programmed in the electronic control unit after the engine starts, to reduce pollutant emissions, the interval being, for example, 1 minute.

[00103] Deve-se notar que o aquecimento do conjunto aquecedor ocorre independentemente do acionamento de outros componentes do automóvel, como, por exemplo, funcionamento de bomba de combustível ou de válvulas de injeção, antes do motor de combustão interna ser ligado.[00103] It should be noted that the heating of the heater assembly occurs independently of the activation of other components of the car, such as, for example, operation of fuel pump or injection valves, before the internal combustion engine is started.

[00104] Se por alguma razão após preaquecimento do combustível[00104] If for some reason after preheating the fuel

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22/22 o motor de combustão interna não for ligado, a central eletrônica desativa o funcionamento do conjunto aquecedor a fim de prevenir a descarga da bateria do automóvel.22/22 the internal combustion engine is not started, the control panel deactivates the operation of the heater assembly in order to prevent the discharge of the car battery.

[00105] Além disso, o usuário pode receber um sinal a partir da central eletrônica, a qual informa que o combustível está devidamente preaquecido antes da partida do motor de combustão interna, o qual atenderá aos requisitos acima mencionados, ou seja, uma partida ideal do motor de combustão interna. Esse sinal pode ser um aviso sonoro, ou mesmo, uma indicação luminosa no painel do automóvel.[00105] In addition, the user can receive a signal from the electronic control panel, which informs that the fuel is properly preheated before the internal combustion engine starts, which will meet the requirements mentioned above, that is, an ideal start of the internal combustion engine. This signal can be an audible warning, or even a light indication on the car's dashboard.

[00106] Tendo sido descrito exemplos de concretização preferidos, deve ser entendido que o escopo da presente invenção abrange outras possíveis variações, sendo limitado tão somente pelo teor das reivindicações apensas, aí incluídos os possíveis equivalentes.[00106] Having described preferred embodiments, it should be understood that the scope of the present invention encompasses other possible variations, being limited only by the content of the appended claims, including possible equivalents therein.

Claims

1. Fuel heating kit, which comprises:

- a fuel gallery (1a, 1b, 1c, 1e, 1f) connected to a fuel inlet (2a, 2e), which is connected to a fuel pressurization system;

- in the fuel gallery (1a, 1b, 1c, 1e, 1f) there is a fuel outlet (4a, 4c, 4d, 4e, 4f) to which an injection valve (5a, 5c, 5e, 5f) is connected ;

- a heating element (9a, 9c, 9d, 9e, 9f) has a lance (12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f) which is inserted in the fuel gallery (1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f), in which the fuel gallery (1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f) has a heat transfer region (19a, 19b, 19c, 19d, 19e, 19f) in which the heating lance (12a , 12b, 12c, 12d, 12e, 12f) is inserted, and the referred heat transfer region (19a, 19b, 19c, 19d, 19e, 19f) has a volume smaller than the total volume of the fuel gallery ( 1a, 1b, 1c, 1e, 1f), characterized by the fact that the fuel gallery (1e, 1f) is comprised of a main tube (24) and a plurality of secondary tubes (25), and between main tube ( 24) and each secondary tube (25) is provided with a communication port (26).

2. Fuel heating set according to claim 1, characterized by the fact that the heating fuel is a fuel with a high specific vaporization content, preferably alcohol, gasoline or a mixture of alcohol and gasoline.

3. Fuel heating assembly according to claim 1, characterized by the fact that a volume contained within the injection valve (5a, 5c, 5e, 5f) is less than the volume contained in the heat transfer region ( 19a, 19b, 19c, 19d, 19e,

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2/4

19f).

4. Fuel heating set according to claim 1, characterized by the fact that a volume contained within the gallery (1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f) is greater than the volume contained in the transfer region heat (19a, 19b, 19c, 19d, 19e, 19f).

5. Fuel heating assembly according to claim 1, characterized by the fact that the fuel gallery (1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f) comprises a receiving opening (8a, 8c), in which the heating lance (12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f) is inserted.

Fuel heating assembly according to claim 1, characterized in that the heating element (9a, 9c, 9d) is mounted in the fuel gallery (1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f) opposite injection valve (5a, 5c).

Fuel heating assembly according to one of the preceding claims, characterized in that the fins (20a, 20c) are inserted inside the fuel gallery (1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f).

Fuel heating assembly according to claim 8, characterized in that the fins (20a, 20c) have a passage (21, 22).

Fuel heating assembly according to claim 9 or 10, characterized in that the boom (12e, 12f) follows the axial direction of the secondary tube (25).

Fuel heating assembly according to claim 1 or 9, characterized in that the injection valve (5e, 5f) is connected to a central portion of the secondary pipe (25).

11. Fuel heating set according

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3/4 according to one of claims 1 to 12, characterized in that the heating element (9e, 9f) is inserted in the secondary tube (25).

Fuel heating assembly according to one of claims 1 to 11, characterized in that the fins (20a, 20c, 20d) follow the axial direction of the boom (12c).

Fuel heating assembly according to one of claims 1 to 11, characterized in that the fins (20a, 20c) are attached closer to the injection valve (5a, 5c).

Fuel heating assembly according to one of claims 7 to 15, characterized in that the fins (20d) are shaped like a U-profile.

15. Fuel heating assembly according to any one of the preceding claims, characterized in that the injection valve (5a, 5c, 5e, 5f) is connected to the fuel gallery (1a, 1b, 1c, 1d, 1e , 1f) by means of a retaining element (6a, 6e, 6f).

16. Fuel heating assembly according to any one of the preceding claims, characterized in that the fins (20a, 20c, 20d) are fixed within the fuel gallery (1a, 1b, 1c, 1d) closest to the valve injection (5a, 5c) opposite to the opening (8a, 8c)

17. Fuel heating assembly according to any of the preceding claims, characterized in that one end of the boom (12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f) is inserted into a fuel inlet (17) of the valve injection (5a, 5c, 5e, 5f).

18. Fuel heating assembly according to any one of the preceding claims, characterized by the

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4/4 fact that a boom end (12b, 12d, 12e, 12f) faces the fuel inlet (17) of the injection valve (5a, 5c, 5e, 5f).

19. Fuel heating assembly according to any one of the preceding claims, characterized in that the heating element (9a, 9c, 9d, 9e, 9f) is a heating plug.

20. Fuel heating set according to any one of the preceding claims, characterized by the fact that the lance (12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f) is a ceramic material with a positive temperature coefficient (PTC).