BRPI0709810B1

BRPI0709810B1 - Válvula de combustível, e, tanque de combustível

Info

Publication number: BRPI0709810B1
Application number: BRPI0709810-3A
Authority: BR
Inventors: Omer Vulkan; Moshe Ehrman; Avigail Bar-Lev
Original assignee: Raval A.C.S. Ltd.
Priority date: 2006-05-11
Filing date: 2007-02-04
Publication date: 2019-07-16
Also published as: EP2016320A1; KR20090018609A; WO2007132442A1; BRPI0709810A8; JP2009536593A; IL175557A0; RU2008136730A; CA2645672A1; RU2439410C2; BRPI0709810A2; JP5043099B2; MX2008012176A; US20090071543A1; EP2016320B1; CN101427059A; CN101427059B; KR101448312B1

Abstract

<b>válvula de combustível, e, tanque de combustível<d>uma válvula de combustível incluindo uma válvula primária e uma válvula auxiliar responsiva à pressão, ambas sendo acomodadas axialmente e deslocadas dentro de um alojamento comum formado com umaporta de entrada e uma porta de saída de fluido, e uma divisão que se estende entre a válvula primária e a válvula auxiliar. a divisão incluindo umapassagem de fluxo que se estende entre uma porta primária na face de fundo da divisão e uma porta auxiliar na face de topo da divisão. a porta primária pode ser vedada por um membro de vedação da válvula primária e a porta auxiliar pode ser vedada por um membro da válvula auxiliar.

Description

“VÁLVULA DE COMBUSTÍVEL, E, TANQUE DE COMBUSTÍVEL”

CAMPO DA INVENÇÃO [001] A presente invenção se refere de uma forma geral a melhorias nas válvulas de descarga de inversão e mais particularmente a invenção se refere a uma válvula de descarga de inversão com uma válvula de descarga de duas vias servindo como uma válvula de alívio de pressão / sub-pressão e como uma válvula de retenção.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO [002] Em um sistema de combustível de veículo geralmente é fornecido um tanque de combustível associado ao módulo de bomba de combustível, conectado por uma linha de liberação de combustível à grade de combustíveis e injetores do motor, com uma pluralidade do dispositivo de válvula provida para regular o combustível e o fluxo do vapor.

[003] Uma das válvulas citadas é a válvula de descarga de inversão que é destinada a permitir, por um lado, a saída do vapor do combustível de um tanque de combustível do veículo para a atmosfera ou para um sistema recuperador de vapor tal como uma caixa de carbono, e, por outro lado, para assegurar o fechamento da válvula sob determinadas condições. Essas condições podem surgir tanto como quando um resultado do enchimento excessivo do tanque de combustível passa pela válvula ou, e mais significativamente, quando como um resultado de uma súbita mudança do tanque, tal como, por exemplo, o veículo e o tanque revertem o combustível poderia escapar do tanque através da válvula, contrariamente aberta.

[004] É importante assegurar uma abertura positiva da válvula, tanto quando o nível do combustível pinga ou quando o veículo e seu tanque de combustível voltam à sua posição normal. Portanto, quanto maior a abertura de saída maior a pressão diferencial agindo na válvula, e em conseqüência, maior a força final efetiva na válvula.

[005] Como as válvulas de descarga de inversão são geralmente bem

Petição 870180148471, de 06/11/2018, pág. 10/23 / 11 conhecidas, exemplos das mesmas foram descritos entre outras coisas na Patente Americana Serial No. 5 738 132 que inventa uma válvula de descarga de inversão incluindo um alojamento tendo uma entrada de fluido e uma saída de fluido, a ultima incluindo uma abertura de saída como uma fenda substancialmente alongada do alojamento limitado por um assento de válvula. É provido adicionalmente um membro de flutuação localizado no alojamento e podendo ser axialmente deslocado dentro do alojamento entre a entrada e a saída; uma tira de membrana de fechamento flexível alongada ancorada em uma extremidade do mesmo para uma extremidade do membro de flutuação adjacente a saída e em uma porção do mesmo compensado em relação à saída; dispositivo de solicitação de mola localizado dentro do alojamento e suportando no membro flutuante de forma a solicitar o membro flutuante por mola na direção da saída ; em que a solicitação da mola junto com as forças de flutuação agindo no membro de flutuação tende a pressionar a tira de membrana para o encaixe de vedação com a abertura de saída ainda que as forças de gravidade atuando no membro de flutuação tendam a deslocar o membro de flutuação para fora da saída de forma a destacar progressivamente a tira do encaixe de vedação com a saída.

[006] Além do mais, em locais de clima quente, o combustível no sistema do tanque se expande quando o acionamento para, depois de uma fase de operação. É problemático quando o combustível se expande na linha de alimentação que conecta o tanque com o motor de combustão, resultando em aumento de pressão do combustível na linha de alimentação, o que pode resultar em vazamento de combustível ou em mau funcionamento do motor. Por outro lado, em temperaturas ambiente baixas e sob consumo de combustível, a pressão dentro do tanque de combustível diminui, o que pode resultar em deformação ou em rachadura do tanque de combustível.

[007] Portanto, é uma exigência que um sistema de combustível seja adequado para suprimento de combustível em uma vazão relativamente alta

Petição 870180148471, de 06/11/2018, pág. 11/23 / 11 em uma direção a partir do tanque de combustível para o motor, ainda que permitindo a abertura do tanque de combustível para evitar vácuos no tanque de combustível.

[008] Com esta finalidade, foi sugerido instalar vários tipos de válvula de retenção em linha entre as válvulas de combustível e o dispositivo de tratamento de combustível (caixa de carbono) ou outros componentes do sistema de combustível.

[009] É um objetivo da presente invenção prover uma válvula de descarga de inversão com uma válvula de retenção dupla, oferecendo vantagens de economia de espaço, custos e execução de fabricação e instalação, etc.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO [0010] De acordo com a presente invenção é provida uma válvula de combustível adequada para fixação em um sistema de combustível de um veículo, e sendo operativa em diferentes condições, como será explicado daqui em diante. A válvula é uma integração de uma válvula e válvula de retenção dupla, servindo como um mantenedor de pressão (‘válvula de retenção de pressão), economizando assim custos e espaço da fabricação, montagem e instalação.

[0011] De acordo com a invenção é provida uma válvula de combustível incluindo uma válvula primária e uma válvula auxiliar responsiva à pressão, ambas sendo acomodadas axialmente e podendo ser deslocadas dentro de um alojamento comum formado com uma porta de entrada e uma porta de saída de fluido, e uma divisão que se estende entre a válvula primária e a válvula auxiliar; dita divisão incluindo uma passagem de fluxo que se estende entre uma porta primária na face de fundo da divisão e uma porta auxiliar na face de topo da divisão; dita porta primária é vedada por um membro de vedação da válvula primária e a porta auxiliar é vedada por um membro da válvula auxiliar.

Petição 870180148471, de 06/11/2018, pág. 12/23 / 11 [0012] De acordo com um projeto particular da invenção a válvula primária é uma válvula de inversão e onde a porta primária é uma abertura como uma fenda substancialmente alongada limitada por um assento da válvula primária; um membro flutuante é deslocável axialmente no alojamento entre a entrada de fluido e a porta primária; onde o membro de vedação da válvula primária é na forma de uma tira de membrana de fechamento alongada flexível ancorada de um lado do mesmo para uma extremidade da porta primária adjacente ao membro flutuante em uma porção do mesmo, compensada em relação à porta primária; e adicionalmente é provido um membro de solicitação de mola localizado dentro do alojamento e suportando sobre o membro flutuante de forma a solicitar o membro flutuante por mola na direção da porta primária.

[0013] A válvula auxiliar inclui um membro pistão axialmente deslocável dentro do alojamento e incluindo uma válvula de sangria sendo uma válvula de retenção facilitando fluxo de fluido apenas na direção a partir da saída do fluido em direção à porta auxiliar vedável pelo membro de vedação da válvula auxiliar; e em que o pistão está normalmente inclinando para o encaixe de vedação da porta auxiliar e é deslocável para facilitar o fluxo de fluido na direção a partir da porta auxiliar em direção à porta de saída de fluido.

[0014] A válvula de acordo com a presente invenção funciona de acordo com o nível do combustível dentro do tanque de combustível adicionalmente responsiva para variar condições de pressão dentro do tanque de combustível. No evento de reversão do veículo, ou em inclinações íngremes, ou em combustível que entra no alojamento de válvula (e. g. como um resultado de uma aceleração / desaceleração súbita ou nível alto de óleo) o membro flutuante da válvula primária se desloca para o encaixe de vedação da porta primária.

[0015] Outros estados funcionais da válvula são responsivos por

Petição 870180148471, de 06/11/2018, pág. 13/23 / 11 diferenças de pressão, como a seguir:

• Quando Ptank < Patm então a porta auxiliar e a porta primária abrem para arejar o tanque de combustível principalmente para permitir o fluxo de fluido a partir da porta de saída de fluido da válvula em direção à entrada de fluido da válvula;

• Quando Patm < Ptank < (Patm+Pspring) então a porta auxiliar e a válvula de sangria permanecem vedadas, retendo assim uma pressão predeterminada dentro do tanque de combustível (‘posição de manutenção de pressão’); e • Quando P tank > (Patm+P spring) então a porta primária e a porta auxiliar abrem de forma a descarregar pressão de vapor do combustível a partir do tanque de combustível, isto é, permita fluido do tanque de combustível para a porta de saída de fluido da válvula.

[0016] Em que:

Ptank demonstra a pressão do vapor do combustível dentro do tanque de combustível;

Patm demonstra a pressão atmosférica; e

Pspring demonstra a pressão efetiva aplicada pelo efeito de solicitação aplicado no pistão dentro do encaixe de vedação da porta auxiliar.

[0017] A taxa de pressão típica na chamada posição de manutenção de pressão, seria, por exemplo, na faixa de 3Kpa< Ptank<4Kpa.

[0018] A válvula de sangria inclui uma ou mais aberturas formadas no membro pistão com um membro de vedação deformável fixado para encaixe de vedação das ditas uma ou mais aberturas no evento do fluxo na direção a partir da porta auxiliar em direção à porta de saída; e em que dito membro de vedação deformável deforma para abrir dita uma ou mais aberturas de forma a facilitar o fluxo do fluido em uma direção reversa.

[0019] Por um projeto específico adicional, o membro de vedação deformável é articulado para uma face de fundo do membro pistão e serve

Petição 870180148471, de 06/11/2018, pág. 14/23 / 11 também para encaixe de vedação da porta auxiliar.

[0020] O membro pistão inclui um perno projetando-se a partir da parede de fundo do mesmo e ajustado para retenção do membro de vedação deformável, dito perno projetando-se na porta auxiliar sempre que o membro pistão estiver em sua posição normalmente solicitada, encaixando vedadamente a porta auxiliar.

[0021] E ainda por um projeto particular, uma porção periférica do membro de vedação deformável é presa entre um assento de vedação periférico da porta auxiliar e uma face de fundo do membro pistão; e em que uma porção central do membro de vedação deformável para vedação/ não vedação de uma ou mais aberturas.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [0022] A fim de entender a invenção e ver como ela pode ser concebida na prática, será descrita agora uma configuração, a título de exemplo e não limitativa, em referência aos desenhos anexos, nos quais:

Fig. 1 é uma vista isométrica de uma válvula de acordo com a invenção;

Fig. 2 é uma seção longitudinal de uma válvula de inversão de acordo com a presente invenção, na chamada posição aberta/ de descarga;

Fig. 3 é uma vista explodida isométrica da válvula da Fig. 1;

Fig. 4 é uma seção longitudinal de uma válvula de inversão da

Fig. 1, em uma posição completamente fechada;

Fig. 5 é uma seção longitudinal de uma válvula de inversão da

Fig. 1, com a válvula primária aberta e uma válvula auxiliar vedada; e

Fig. 6 é uma seção longitudinal de uma válvula de inversão da Fig. 1, em uma posição de exaustão.

DESCRIÇÃO DETALHADA DE UMA CONFIGURAÇÃO DE EXEMPLO [0023] Na Fig. 1 está ilustrada uma válvula de acordo com a presente

Petição 870180148471, de 06/11/2018, pág. 15/23 / 11 invenção geralmente designada 10 incluindo um alojamento cilíndrico 12 dependendo de um rebordo 14 ajustado para ligações de vedação sobre uma superfície de topo do tanque de combustível (não mostrado) tal que o alojamento 12 se estende no espaço do tanque de combustível. Estendendo-se a partir de uma porção mais alta do rebordo 14 há uma porta de saída de fluido 18 que pode se conectar a um sistema de recuperação de vapor tal como uma caixa de carbono, etc. (não mostrada).

[0024] Isso pode ser visto adicionalmente nas vistas das Figs. 2, 4, a 6 e na vista exterior da Fig. 3, o alojamento cilíndrico 12 incluindo uma porção de fundo 20 e uma porção superior 22 dividida a partir de uma outra por uma parede de divisão 26 (melhor vista na Fig. 5) formado com um trajeto de fluxo 28 estendendo-se entre um espaço de fundo 30 e um espaço de topo 32como será discutido daqui em diante. O alojamento 12 é fixado no rebordo por um estalo 14 e é vedadamente retido por um anel-O 34. A passagem do trajeto de fluxo 28 é formada na sua extremidade de fundo, estendendo-se dentro do espaço de fundo 30, uma porta primária 38 sendo uma abertura como uma fenda alongada substancialmente limitada por um assento de válvula primária 40.

[0025] Um membro de flutuação 42 é deslocável axialmente dentro do espaço de fundo 30 e é prevenido de rotação dentro do alojamento devendo estender abas axialmente (não mostrado) formadas no alojamento e recebidas deslizantemente dentro dos recessos correspondentes formados na flutuação. Uma tira de membrana de fechamento flexível alongada 44 é ancorada em uma extremidade da mesma 46 para uma extremidade superior do membro de flutuação 42, compensada em relação a um eixo longitudinal do mesmo.

[0026] O membro de flutuação 42 é solicitado por mola em uma direção para cima por meio de uma mola enrolada 48 suportado por uma extremidade de fundo da mesma 50 contra uma base 52 do alojamento e em

Petição 870180148471, de 06/11/2018, pág. 16/23 / 11 uma extremidade superior do mesmo54, contra uma porção de parede do membro de flutuação. O membro base 52 é formado com várias aberturas 56 constituindo uma entrada de fluido da válvula 10.

[0027] Nota-se que a tira de membrana de fechamento flexível alongada 44 suporta em uma superfície de suporte 45 a qual inclina e com relação a um eixo longitudinal da válvula correspondendo com uma solicitação da abertura como fenda alongada do assento da válvula primária 40.

[0028] Uma extremidade de topo da passagem de fluxo 28 se estende no espaço de topo 32 definindo uma porta auxiliar de uma válvula auxiliar, dita porta auxiliar definida por uma projeção periférica 58.

[0029] O espaço superior 32 acomoda uma válvula auxiliar incluindo um membro pistão 60 deslocável axialmente dentro de um espaço de topo 32 e incluindo um rebaixo anular 62 na porção mais baixa do mesmo com uma pluralidade de aberturas 64 e um perno 66 ajustado para a retenção de um membro de vedação deformável 68 formado com uma abertura coaxial 70 dimensionada para colocar sobre dito perno 66 tal que o membro de vedação deformável 68 seja deslocado deslizantemente sobre o perno 66 embora apresentando desencaixe do mesmo, devendo a projeções laterais 72 formadas no perno 66.

[0030] O membro pistão 60 é solicitado normalmente em uma direção para baixo por meio de uma mola enrolada 76 suportando em uma extremidade contra os rebaixos anulares 62 e em outra extremidade contra a base de topo 78 embalando juntos componentes da válvula auxiliar dentro do espaço de topo 32 do alojamento.

[0031] O membro de flutuação de fundo 42 pode ser deslocado entre uma posição aberta (Fig. 5) onde a porta primária 38 está inteiramente aberta, e uma posição completamente fechada (Fig.4) onde a porta primária 38 é vedada devido ao fechamento flexível alongado 44 vedadamente apoiando-se

Petição 870180148471, de 06/11/2018, pág. 17/23 / 11 contra a abertura como uma fenda alongada 40. E apreciado que a não vedação da porta primária 38 siga o chamado efeito peeling como conhecido, por exemplo, a partir da Patente serial No. 5 738 132 aqui incorporada como referência. A válvula primária se deslocará para uma posição de vedação (Fig.

4) e.g. no evento da inversão do veículo ou significando aceleração ou desaceleração do veículo ou elevação do nível de combustível para o tanque de combustível.

[0032] A válvula auxiliar é uma válvula de retenção de dois estágios formada por uma válvula de sangria na forma de aberturas 64, onde a válvula de retenção facilita o fluxo de fluidos na direção a partir da porta de saída de fluido 18 em direção à porta auxiliar, isto é, permitindo entrada no tanque de combustível (Fig. 2) prevenindo assim o fluxo de fluido em uma direção oposta.

[0033] O arranjo é tal que porções periféricas do membro de vedação deformável 68 são adaptados para vedar encaixe sobre a projeção anular 58constituindo o assento de vedação da porta auxiliar. O membro pistão 60 é solicitado normalmente em sua posição de vedação para baixo (Figs. 4 e 5) por meio da mola enrolada 76 a qual junto com a pressão atmosférica tende a deslocar o pistão 60 na direção para baixo de forma a segurar a porção periférica do membro de vedação deformável 68 no encaixe de vedação da porta auxiliar.

[0034] Nota-se que o pistão 60 está na forma de um corpo oco com um espaço 80 comunicando entre as aberturas 64 da válvula de sangria e o espaço de topo do alojamento.

[0035] Na posição da Figura 4, a válvula auxiliar é considerada como para estar fechada logo que o pistão 60 estiver deslocado para baixo de forma a vedar as portas auxiliares 58. Entretanto, na posição da Fig. 2 a válvula de sangria é aberta devido à formação do membro de vedação deformável 68, levantando um fluxo de fluido aberto através das aberturas 64, facilitando

Petição 870180148471, de 06/11/2018, pág. 18/23 / 11 assim o fluxo de fluido na direção a parir das portas de saída 18, através do espaço de topo 32 do alojamento, no espaço 80 do pistão 60 e fora através das aberturas 64, no fluxo de passagem 28 para baixo para o espaço de fundo 30 do alojamento e no tanque de combustível (não mostrado).

[0036] Entretanto, na posição da Fig. 5, a porta auxiliar está vedada e, de forma semelhante, a válvula de sangria está vedada de uma maneira chamada posição de manutenção de pressão, em que a pressão dentro do tanque de combustível não excede a pressão atmosférica e o efeito de solicitação da mola enrolada 76.

[0037] A válvula é responsiva a pressão e opera em três posições distintas como a seguir, usando a seguinte nomenclatura:

Patm demonstra a pressão atmosférica; e

Pspring demonstra a pressão efetiva aplicada pelo efeito de solicitação do membro mola da válvula auxiliar;

• Quando Ptank < Patm a porta auxiliar e a porta primária se abrem para arejar o tanque de combustível, isto é, permitem o fluxo de fluido da porta de saída de fluido da válvula em direção à entrada de fluido da válvula (Fig. 2).

[0038] Essa posição ocorre quando a pressão dentro do tanque de combustível cai abaixo da pressão atmosférica e a válvula de sangria da válvula auxiliar facilita a entrada de ar no tanque de combustível para assim evitar geração de uma sub-pressão no tanque de combustível o que pode resultar em danos ao mesmo;

• Quando Patm < Ptank < (Patm + Pspring) a porta auxiliar e a válvula de sangria permanecem vedadas, retendo assim uma pressão predeterminada dentro do tanque de combustível (posição de manutenção de pressão) (Fig. 4).

Petição 870180148471, de 06/11/2018, pág. 19/23 / 11 [0039] Essa posição é principalmente similar à posição anterior, entretanto, com o efeito de solicitação da mola enrolada 76 aplicando a força de forma a assegurar vedação hermética da porta auxiliar;

• Quando Ptank > (Patm + Pspring) então a porta auxiliar e a porta primária se abrem para arejar o tanque de combustível, isto é, permitem o fluxo de fluido a partir da porta de entrada de fluido da válvula em direção à saída de fluido da válvula (Fig. 6).

[0040] Essa posição ocorre quando a pressão dentro do tanque de combustível excede a pressão atmosférica e a força aplicada pela mola 68, facilitando assim o fluido a sair do tanque de combustível, porém, a uma taxa acelerada.

[0041] Ainda que uma configuração tenha sido mostrada e descrita, deve ser entendido que não se pretende assim limitar a invenção, mas, ao invés disso, se pretende cobrir todas as configurações, modificações e arranjos dentro do escopo e espírito da presente invenção, como definido nas reivindicações anexadas, mutatis mutandis.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Válvula de combustível caracterizada pelo fato de incluir uma válvula primária e uma válvula auxiliar responsiva a pressão, ambas sendo acomodadas axialmente e deslocáveis dentro de um alojamento comum formado com uma entrada de fluido e uma porta de saída de fluido e uma divisão se estendendo entre a dita válvula primária e a dita válvula auxiliar; a dita divisão incluindo uma passagem de fluxo se estendendo entre uma porta primária e uma face de fundo da divisão e uma porta auxiliar na face de topo da divisão; a dita porta primária vedável por um membro de vedação da válvula primária e a dita porta auxiliar vedável por um membro de vedação da válvula auxiliar, em que a válvula auxiliar inclui um membro de pistão deslocável axialmente dentro do alojamento e é formado com uma ou mais aberturas, e uma válvula de retenção facilitando fluxo de fluido apenas na direção a partir da porta de saída de fluido em direção à porta auxiliar, o dito membro de vedação é ainda fixado para encaixe de vedação da dita uma ou mais aberturas no evento de fluxo na direção a partir da porta auxiliar em direção à porta de saída.
2. Válvula de combustível de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a válvula primária é uma válvula de reversão e onde a porta primária é uma abertura como uma fenda alongada limitada por um assento de válvula primária; um membro flutuante deslocável axialmente dentro do alojamento entre a entrada de fluido e a porta primária; onde o membro de vedação da válvula primária tem a forma de uma tira de membrana de fechamento flexível alongada ancorada em uma extremidade da mesma para uma extremidade da porta primária adjacente ao membro flutuante e em uma porção do mesmo, compensada em relação à porta primária; e adicionalmente é provido um membro de solicitação de mola localizado no alojamento e suportado no membro flutuante de forma a solicitar com mola o membro flutuante na direção da porta primária.

Petição 870180148471, de 06/11/2018, pág. 21/23

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3. Válvula de combustível de acordo com reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o pistão é normalmente solicitado para um encaixe de vedação da porta auxiliar e deslocável para facilitar o fluxo do fluido na direção da porta auxiliar em direção à porta de saída do fluido.
4. Válvula de combustível de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o dito membro de vedação da válvula auxiliar é um membro deformável e deforma para abrir a dita uma ou mais aberturas de forma a facilitar fluxo de fluido na direção a partir da porta de saída de fluido em direção à porta auxiliar.
5. Válvula de combustível de acordo com reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que o membro de vedação deformável está articulado a uma face de fundo do membro pistão e serve também para encaixe de vedação da porta auxiliar.
6. Válvula de combustível de acordo com reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que o membro pistão inclui um perno projetando-se a partir de uma parede do fundo do mesmo e ajustado para retenção do membro de vedação deformável; o dito perno projetando-se na porta auxiliar sempre que o membro pistão estiver em sua posição normalmente solicitada encaixando vedadamente à porta auxiliar.
7. Válvula de combustível de acordo com reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que uma porção periférica do membro de vedação deformável é preso entre um assento de vedação periférico da porta auxiliar e uma face do fundo do membro pistão; e em que uma porção central do membro de vedação deformável seja deformado para vedação / não vedação da uma ou mais aberturas.
8. Tanque de combustível caracterizado pelo fato de ser equipado com uma válvula de combustível como definida na reivindicação 1.