BRPI0606299B1 - Veículo a motor e sistema de combustível - Google Patents
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Abstract
veículo a motor. um veículo a motor (1) compreendendo um motor (2) e um sistema de combustível (3) para suprir o motor (2) com combustível, onde o sistema de combustível (3) compreende um tanque de combustível (4), uma linha de combustível (6) disposta entre o tanque de combustível (4) e a linha de alimentação (5) conectada ao motor (2), e um filtro de separação de água (9) disposto na linha de combustível (6) para separar água do combustível, onde o filtro de separação de água (9) compreende um dreno (10) para água. o dreno (10) é conectado ao tanque de combustível (4) por uma linha de drenagem (11) para levar água do filtro de separação de água (9) para o tanque de combustível (4)
Description
“VEÍCULO A MOTOR E SISTEMA DE COMBUSTÍVEL”
CAMPO TÉCNICO [001] A presente invenção refere-se a um veículo a motor com um sistema de combustível e um filtro de separação de água para separar água do combustível.
ESTADO DA TÉCNICA [002] Motores de combustão em veículos a motor usados em tráfego comum funcionam com combustível comercial comum que pode conter contaminantes. Os contaminantes no combustível podem danificar o motor ou pelo menos prejudicar seu desempenho. Os contaminantes podem estar na forma de particulado, gás ou líquido. Contaminantes em combustível podem prejudicar o desempenho de motor a tal ponto que o motor pode não funcionar. Sabe-se que, por exemplo, mesmo uma pequena quantidade de água em combustível diesel pode impedir um motor a diesel funcionar. Partículas no combustível danificam o motor causando desgaste aumentado ou causar interrupção do motor obstruindo condutos de combustível no motor.
[003] Partículas no motor podem ser filtradas por filtros de partícula bem conhecidos de especialistas dentro do campo. Filtros de partícula se tornam obstruídos com o tempo pelas partículas que eles filtram e, portanto, precisam mudar em intervalos regulares. Água no combustível pode ser filtrada por um filtro de combustível de separação de água.
[004] A Patente US 5.355.860 descreve um sistema de combustível para motores a diesel. O sistema de combustível compreende um primeiro meio de filtro de combustível que compreende um filtro de partícula e um filtro de separação de água. O filtro de separação de água é fornecido com uma válvula para remoção de água que acumula dentro do filtro de separação de água.
[005] Com a solução de acordo com a Patente US, a água tem que ser removida quando o veículo a motor não está em movimento, e equipamento
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2/10 adequado tem que estar disponível quando a água é removida. Além disso, não existe descrição de como o motorista do veículo tem que ficar ciente de que a água precisa ser removida do filtro de separação de água.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO [006] Um objetivo da presente invenção é fornecer um veículo a motor com um sistema de combustível que compreende um filtro de separação de água, onde a remoção de água do filtro de separação de água é efetuada em uma maneira alternativa quando comparado com o estado da técnica.
[007] Outro objetivo da presente invenção é fornecer um sistema de combustível para um veículo a motor, cujo sistema de combustível compreende um filtro de separação de água, onde a remoção de água do filtro de separação de água é efetuada em uma maneira alternativa quando comparado com o estado da técnica.
[008] Um conceito básico da presente invenção é que a água separada do combustível é retornada ao tanque de combustível.
[009] A invenção refere-se primeiramente a um veículo a motor acionado à diesel mas é também aplicável a outros veículos a motor.
[010] Um primeiro aspecto da presente invenção refere-se a um veículo a motor compreendendo um motor e um sistema de combustível para suprir o motor com combustível, onde o sistema de combustível compreende um tanque de combustível, uma linha de combustível disposta entre o tanque de combustível e o motor, e um filtro de separação de água disposto na linha de combustível para separar água do combustível, onde o filtro de separação de água compreende um dreno de água. O veículo a motor é caracterizado pelo fato de que o dreno de água é conectado ao tanque de combustível por uma linha de dreno para levar água do filtro de separação de água para o tanque de combustível.
[011] Um veículo a motor de acordo com a invenção é fornecido com uma solução não complicada para armazenar a água que é separada no filtro de
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3/10 separação de água. A água é assim armazenada no tanque de combustível, do qual pode ser extraído quando muita água se acumulou no tanque de água. A extração é efetuada com vantagem em uma oficina onde a extração ambientalmente segura pode ocorrer.
[012] O veículo a motor pode compreender uma válvula de retenção de drenagem disposta na linha de drenagem para impedir o fluxo de combustível do tanque de combustível para o filtro de separação de água. Tal válvula de retenção de drenagem torna possível impedir o combustível de ser levado na direção errada através da linha de drenagem. Em tais casos, a válvula de retenção de drenagem está disposta de modo que a água pode ser levada somente do filtro de separação de água para o tanque de combustível e que o fluxo de combustível do tanque de combustível para o filtro de separação de água por meio da linha de drenagem é impedido.
[013] O veículo a motor pode estar disposto tal que o fluxo de água do filtro de separação de água é realizado por uma diferença de pressão entre o tanque de combustível e o filtro de separação de água. Uma diferença de pressão pode ser realizada por meio relativamente simples, assim esta é uma solução vantajosa para o problema.
[014] O veículo a motor pode compreender uma bomba de alimentação disposta na linha de combustível entre o filtro de separação de água e o motor a fim de fornecer combustível do tanque de combustível para o motor quando a bomba de alimentação é acionada, e uma primeira válvula de retenção de combustível disposta na linha de combustível entre o filtro de separação de água e o tanque de combustível, onde o combustível é permitido fluir além da bomba de alimentação na direção do motor para o tanque de combustível quando o acionamento da bomba de alimentação cessa, com o resultado que uma pressão negativa, com relação à pressão no tanque de combustível, é criada no filtro de separação de água quando a
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4/10 bomba é acionada e que uma pressão positiva, com relação à pressão no tanque de combustível, é criada no filtro de separação de água quando o acionamento da bomba de alimentação cessa. Com tal veículo a motor, o resultado é uma pressão maior no filtro de separação de água que no tanque de combustível quando a bomba de alimentação é desligada, com o resultado que a água pode ser esvaziada do filtro de separação de água. O sistema de combustível é com vantagem disposto de modo que o fluxo de água continua até que substancialmente toda a água tenha sido esvaziada do filtro de separação de água.
[015] O veículo a motor pode compreender uma linha de retorno entre a linha de alimentação e o tanque de combustível, e uma constrição disposta na linha de retorno para efetuar uma pressão maior na linha de alimentação que no tanque de combustível quando a bomba de alimentação é acionada. Tal linha de retorno torna mais fácil manter um fluxo uniforme de combustível para a linha de alimentação. A constrição torna possível que a pressão na linha de alimentação seja mantida.
[016] O veículo a motor pode ainda compreender um regulador de pressão disposto paralelo à bomba de alimentação. Um regulador de pressão é um meio mais fácil de manter uma pressão uniforme na linha de alimentação.
[017] O veículo a motor pode também compreender uma bomba de alta pressão disposta entre a linha de alimentação e o motor. Tal bomba de alta pressão fornece combustível a alta pressão para o motor. Dependendo do tipo de motor, a bomba de alimentação pode fornecer combustível a pressão suficientemente alta diretamente para o motor, mas casos onde o combustível precisa estar a pressão muito alta exigem uma bomba de alta pressão separada. Um exemplo de tais motores que precisam ser supridos com combustível de pressão muito alta são assim chamados motores de “commom rail” nos quais o combustível em alta pressão é distribuído a cada cilindro por meio de assim chamados injetores
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5/10 dispostos em cada cilindro.
[018] O veículo a motor pode compreender uma bomba de drenagem disposta na linha de drenagem entre o filtro de separação de água e o tanque de combustível. Esta é uma maneira alternativa de levar água do filtro de separação de água para o tanque de combustível e não depende da bomba de alimentação estar acionada ou não.
[019] O veículo a motor pode compreender um sensor de nível de água para detectar o nível de água no tanque de combustível, desse modo impedindo que muita água se acumule no tanque de combustível, o que poderia levar o motor a não ser mais capaz d funcionar. O sensor de nível de água é, com vantagem, conectado a um indicador de aviso que avisa o motorista antes que o nível de água no tanque de combustível comece a se tornar alto. O indicador de aviso pode, por exemplo, ser uma lâmpada ou campainha de aviso.
[020] Um segundo aspecto da presente invenção refere-se a um sistema de combustível para abastecer o motor de um veículo a motor com combustível. O sistema de combustível compreende um tanque de combustível, uma linha de combustível conectada ao tanque de combustível e adaptada para ser conectada ao motor, e um filtro de separação de água disposto na linha de combustível para separar água do combustível, onde o filtro de separação de água compreende um dreno de água. O sistema de combustível é caracterizado pelo fato de que o dreno de água está conectado ao tanque de combustível por uma linha de drenagem para levar a água do filtro de separação de água para o tanque de combustível.
[021] Um sistema de combustível, de acordo com este segundo aspecto da presente invenção, proporciona as mesmas vantagens que as descritas acima em relação ao veículo a motor de acordo com o primeiro aspecto da invenção.
[022] Aspectos, de acordo com as reivindicações dependentes, descritos acima em relação ao veículo a motor de acordo com o primeiro aspecto da invenção,
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6/10 podem também ser combinados com o sistema de combustível de acordo com o segundo aspecto da invenção com as mesmas vantagens que aquelas descritas.
[023] As modalidades da invenção são descritas abaixo com referência aos desenhos anexos.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [024] A Figura 1 representa esquematicamente um veículo a motor de acordo com uma modalidade da presente invenção.
[025] A Figura 2 é um fluxograma de um sistema de combustível de acordo com uma primeira modalidade da presente invenção.
[026] A Figura 3 é um fluxograma de um sistema de combustível de acordo com uma segunda modalidade da presente invenção.
DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES DA INVENÇÃO [027] Na descrição seguinte das modalidades da invenção, itens similares nas várias modalidades são indicados pelos mesmos numerais de referência.
[028] A Figura 1 representa esquematicamente um veículo a motor 1 de acordo com uma modalidade da presente invenção. O veículo a motor 1 compreende um motor 2 e um sistema de combustível 3 para abastecer o motor 2 com combustível. O sistema de combustível é representado em mais detalhe na Figura 2.
[029] A Figura 2 mostra um fluxograma de um sistema de combustível 3 de acordo com uma primeira modalidade da presente invenção. O sistema de combustível 3 compreende um tanque de combustível 4, uma linha de alimentação 5 e uma linha de combustível 6 que está disposta para levar combustível entre o tanque de combustível 4 a linha de alimentação 5. A linha de alimentação 5 é conectada a uma bomba de alta pressão 7 adaptada para abastecer o motor 2 com combustível em alta pressão. O combustível da bomba de alta pressão é consequentemente distribuída no motor em uma maneira conhecida. O sistema de
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7/10 combustível 3 ainda compreende uma bomba de alimentação 8 disposta na linha de combustível 6 e adaptada para bombear combustível do tanque de combustível 4 para a linha de alimentação 5.
[030] Um filtro de separação de água 9 está disposto na linha de combustível 6 à montante da bomba de alimentação 8 e é adaptada para separar água do combustível que é alimentado através do filtro de separação de água 9. O filtro de separação de água 9 pode ser de qualquer um dos tipos de filtro de separação de água que são previamente conhecidos ou serão inventados no futuro. Como a função e construção de filtros de separação de água 9 são previamente conhecidas, nenhuma descrição adicional dos mesmos será dada aqui. O filtro de separação de água 9 compreende um dreno de água 10 no qual uma linha de drenagem 11 é conectada. Uma válvula de retenção de drenagem 12 está disposta na linha de drenagem 11 e somente permite o fluxo de líquido tal como água em uma direção afastada do filtro de separação de água 9. Uma linha de retorno 13 está disposta entre a linha de alimentação 5 e o tanque de combustível 4, e uma constrição 14 está disposta na linha de retorno 13. A constrição 14 resulta em uma pressão menor à jusante da constrição. A linha de drenagem 11 é conectada à linha de retorno 13 em um ponto de conexão 15 à jusante da constrição 14 de modo que a linha de retorno 13 e a linha de drenagem constituem uma linha comum entre o ponto de conexão 15 e o tanque de combustível 4. Um regulador de pressão 16 está disposto paralelo à bomba de alimentação 8 e está adaptado para regular a pressão na linha de alimentação 5. O sistema de combustível compreende ainda um filtro de partículas 17 disposto na linha de combustível entre a bomba de alimentação 8 e a linha de alimentação 5 e adaptado para filtrar partículas do combustível. Uma primeira válvula de retenção 18 está disposta na linha de combustível 6 à montante do filtro de separação de água 9. Um sensor de nível de água 19 está disposto no tanque de combustível 4 para medir o nível de água no tanque de combustível 4. O
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8/10 sensor de nível de água 19 é conectado a um indicador de aviso 20 que fornece a um motorista do veículo a motor uma indicação de que o nível de água está alto. O indicador de aviso pode ser adaptado para emitir um som e/ou um sinal sônico e pode, por exemplo, tomar a forma de uma campainha e/ou uma lâmpada. O sistema de combustível 3 pode também compreender uma bomba manual 21 e uma segunda válvula de retenção 22. A bomba manual 21 pode ser usada para bombear combustível manualmente do tanque de combustível 4.
[031] A função do sistema de combustível 3 na Figura 2 será agora descrito. Durante a operação do motor 2, a bomba de alimentação 8 bombeia combustível do tanque de combustível 4 para a linha de alimentação 5. A pressão no filtro de separação de água 9 então será menor que a pressão atmosférica, menor que a pressão no tanque de combustível 4 e menor que a pressão na linha de alimentação
5. A pressão na linha de alimentação 5 é determinada pelo regulador de pressão 16 como mencionado acima. O combustível pressurizado é levado na linha de alimentação 8 para o filtro de partículas 17 e de lá para a linha de alimentação 5 e a bomba de alta pressão 7 a fim de ser levado do mesmo para o motor 2. Parte do combustível pressurizado é levada através da linha de retorno 13 e a constrição 14 de volta para o tanque de combustível 4. A pressão na linha de retorno 13 à jusante da constrição 14, durante a operação é maior que ou igual à pressão atmosférica. A água dissolvida no combustível é retirada do filtro de separação de água 9, no qual é separado e acumula. O filtro de separação de água pode funcionar de acordo com qualquer um dos princípios conhecidos para filtros de separação de água ou de acordo com algum princípio que se tornará conhecido no futuro.
[032] Quando a bomba de alimentação 8 pára, o que acontece quando o motor 2 é desligado, a pressão na linha de alimentação será equalizada por meio da bomba de alimentação 8, com o resultado de que a pressão no filtro de separação de água 9 se torna maior que a pressão no ponto de conexão 15 e no tanque de
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9/10 combustível 4. A válvula de retenção de drenagem 12 então se abrirá e tornará possível para a água passar do filtro de separação de água 9 através da válvula de retenção de drenagem 12 para o tanque de combustível 4. A água continuará a passar através da linha de drenagem 11 na medida em que existe ainda alguma água no filtro de separação de água, pelo menos se o nível de combustível no tanque de combustível 4 está abaixo do nível de água e a extremidade de saída da linha de drenagem está abaixo da superfície de combustível no tanque de combustível 4 [033] Dar partida na bomba de alimentação 8 provoca uma pressão negativa, que é menor que a pressão atmosférica, no filtro de separação de água 9, com o resultado que a válvula de retenção de drenagem 12 fecha, desse modo impedindo a água na linha de drenagem 11 de passar de volta para o filtro de separação de água 9.
[034] A Figura 3 é um fluxograma de um sistema de combustível 3, de acordo com uma segunda modalidade da presente invenção. Somente as diferenças entre a modalidade da Figura 2 e a modalidade da Figura 3 serão descritas. O sistema de combustível na Figura 3 não tem bomba manual. Além disso, o filtro de partículas é integrado com o filtro de separação de água 9. No sistema de combustível na Figura 3, uma bomba de drenagem 23 está disposta entre o filtro de separação de água 9 e o tanque de combustível 4. Um sensor de água de drenagem está disposto no filtro de separação de água 9. A bomba de drenagem 23 é adaptada para ser acionada quando o sensor de água de drenagem indica um alto nível de água no filtro de separação de água 9. A água pode assim ser levada do filtro de separação de água para o tanque de combustível 4 independente da bomba de alimentação estar funcionando ou não.
[035] A invenção não está limitada às modalidades descritas acima mas pode ser modificada em muitas maneiras sem se afastar do espírito e escopo da
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10/10 invenção.
Claims (3)
1. Veículo a motor (1) compreendendo um motor (2) e um sistema de combustível (3) para suprir o motor (2) com combustível, onde o sistema de combustível (3) compreende um tanque de combustível (4), uma linha de combustível (6) disposta entre o tanque de combustível (4) e a linha de alimentação (5) conectada ao motor (2), e um filtro de separação de água (9) disposto na linha de combustível (6) para separar água do combustível, onde o filtro de separação de água (9) compreende um dreno (10) para água, onde o dreno (10) é conectado ao tanque de combustível (4) por uma linha de drenagem (11) para levar água do filtro de separação de água (9) para o tanque de combustível (4) e por meio do qual o veículo motorizado (1) está disposto de tal modo que o fluxo de água do filtro de separação de água (9) é causado por uma diferença de pressão entre o tanque de combustível (4) e o filtro de separação de água (9), CARACTERIZADO pelo fato de que o sistema de combustível (3) compreende uma bomba de alimentação (8) disposta na linha de combustível (6) entre o filtro de separação de água (9) e o motor (2) para alimentar combustível do tanque de combustível (4) para o motor (2) quando a bomba de alimentação (8) é acionada, e uma primeira válvula de retenção de combustível (18) disposta na linha de combustível (6) entre o filtro de separação de água (9) e o tanque de combustível (4), onde o combustível é permitido fluir além da bomba de alimentação (8) na direção do motor (2) para o tanque de combustível (4) quando o acionamento da bomba de alimentação (8) cessa, com o resultado que uma pressão negativa, com relação à pressão no tanque de combustível (4), é criada no filtro de separação de água (9) quando a bomba (8) é acionada e que uma pressão positiva, com relação à pressão no tanque de combustível (4), é criada no filtro de separação de água (9) quando o acionamento da bomba de alimentação (8) cessa.
2/3 pelo fato de que uma válvula de retenção de drenagem (12) está disposta na linha de drenagem (11) para impedir o fluxo de combustível do tanque de combustível (4) para o filtro de separação de água (9).
3. Veículo a motor (1), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que ainda compreende uma linha de retorno (13) entre a linha de alimentação (6) e o tanque de combustível (4), e uma constrição (14) disposta na linha de retorno (13) para efetuar uma pressão maior na linha de alimentação (5) do que no tanque de combustível (4) quando a bomba de alimentação (8) é acionada.
4. Veículo a motor (1), de acordo com a reivindicação 1 ou 3, CARACTERIZADO pelo fato de que ainda compreende um regulador de pressão (16) disposto paralelo à bomba de alimentação (8).
5. Veículo a motor (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende uma bomba de alta pressão (7) disposta entre a linha de alimentação (5) e o motor (2).
6. Veículo a motor (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende uma bomba de drenagem (23) disposta na linha de drenagem (11) entre o filtro de separação de água (9) e o tanque de combustível (4).
7. Veículo a motor (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende um sensor de nível de água (19) para detectar o nível de água no tanque de combustível (4).
8. Sistema de combustível (3) para abastecer o motor (2) de um veículo a motor (1) com combustível, onde o sistema de combustível (3) compreende um tanque de combustível (4), uma linha de combustível (6) conectada ao tanque de combustível (4) e adaptada para ser conectada ao motor (2), e um filtro de separação de água (9) disposto na linha de combustível (6) para separar água do combustível, onde o filtro de separação de água (9) compreende um dreno (10) para
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2. Veículo a motor (1), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO
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3/3 água, onde o dreno (10) está conectado ao tanque de combustível (4) por uma linha de drenagem (11) a fim de levar a água do filtro de separação de água (9) para o tanque de combustível (4) e por meio do qual o veículo motorizado (1) está disposto de tal modo que o fluxo de água do filtro de separação de água (9) é causado por uma diferença de pressão entre o tanque de combustível (4) e o filtro de separação de água (9), CARACTERIZADO pelo fato de que o sistema de combustível compreende uma bomba de alimentação (8) disposta na linha de combustível (6) entre o filtro de separação de água (9) e a extremidade da linha de combustível (6), sendo adaptado para ser conectado ao motor (2) para alimentar combustível do tanque de combustível (4) para o motor (2) quando a bomba de alimentação (8) é acionada, e uma primeira válvula de retenção de combustível (18) disposta na linha de combustível (6) entre o filtro de separação de água (9) e o tanque de combustível (4), onde o combustível é permitido para fluir além da bomba de alimentação (8) na direção da extremidade da linha de combustível (6) sendo adaptada para ser conectada ao motor (2), em direção ao tanque de combustível (4) quando o acionamento da bomba de alimentação (8) cessa, com o resultado que uma pressão negativa, com relação à pressão no tanque de combustível (4), é criada no filtro de separação de água (9) quando a bomba (8) é acionada e que uma pressão positiva, com relação à pressão no tanque de combustível (4), é criada no filtro de separação de água (9) quando o acionamento da bomba de alimentação (8) cessa.
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