BRPI0807931A2

BRPI0807931A2 - Disposição de tanque de combustível para veículo

Info

Publication number: BRPI0807931A2
Application number: BRPI0807931-5A
Authority: BR
Inventors: Johan Liljekvist
Original assignee: Scania Cv Ab
Priority date: 2007-02-27
Filing date: 2008-02-20
Publication date: 2014-07-15
Also published as: EP2121370A4; SE0700493L; EP2121370A1; WO2008105725A1; SE530889C2

Description

“DISPOSIÇÃO DE TANQUE DE COMBUSTÍVEL PARA VEÍCULO” A presente invenção refere-se a uma disposição de tanque de combustível para um veículo, em particular um veículo de carga pesada, que compreende um tanque de combustível particionado em um compartimento de tanque principal e um compartimento de tanque de captação, em que uma linha de abastecimento de combustível é disposta dentro do compartimento de tanque de captação para fornecer combustível do compartimento de tanque de captação ao motor de combustão do veículo, em que o compartimento de tanque principal e o compartimento de tanque de captação são separados um do outro por meio de pelo menos uma parede de partição.

Tais disposições de tanque de combustível são notoriamente conhecidas na técnica. O documento EP 0 803 394 A1, por exemplo, descreve tal disposição de tanque de combustível, em que um compartimento de captação é disposto dentro de um tanque. Em volta do compartimento de captação um compartimento de tanque principal é incluído dentro do tanque de combustível. O compartimento de captação inclui um mecanismo de válvula de retenção de modo a impedir que, no estado de baixo enchimento dentro do compartimento de tanque principal, o combustível escoe do compartimento de tanque de captação para dentro do compartimento de tanque principal, pelo que o fornecimento de combustível ao motor de combustão pode ser afetado.

Uma solução semelhante conhecida é a do documento FR 2 679 840, que revela também uma disposição de tanque de combustível que tem um compartimento de tanque principal que circunda um compartimento de tanque de captação dentro do tanque de combustível. O compartimento de tanque de captação é dotado de paredes de partição inclinadas, em que abas de fechamento podem articular-se, dispostas dentro do compartimento de tanque de captação. Estas abas permitem um influxo de combustível através de passagens dentro da parede de partição do compartimento de tanque principal para dentro do compartimento de tanque de captação, mas elas impedem um transbordamento indesejável de combustível para fora do compartimento de tanque de captação no estado de baixo enchimento do compartimento de tanque principal.

Uma solução semelhante é também conhecida a partir do documento GB 2 413 784 A, que mostra também um compartimento de tanque principal disposto dentro de um tanque de combustível em volta de um compartimento de tanque de captação. O compartimento de tanque de captação é disposto com abas articuláveis que permitem um influxo de combustível do compartimento de tanque principal, mas impedem o transbordamento de combustível do compartimento de tanque de captação para dentro do compartimento de tanque principal.

É um objeto da presente invenção apresentar uma disposição de tanque de combustível de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1, que apresenta um fornecimento de combustível seguro à linha de abastecimento de combustível. Este objeto é solucionado por uma disposição de tanque de combustível, em particular para um veículo de carga pesada, que compreende um tanque de combustível particionado em um compartimento de tanque principal e um compartimento de tanque de captação, em que uma linha de abastecimento de combustível é disposta dentro do compartimen5 to de tanque de captação para fornecer combustível do compartimento de tanque de captação ao motor de combustão do veículo, em que o compartimento de tanque principal e o compartimento de tanque de captação são separados um do outro por meio de pelo menos uma parede de partição. De acordo com a invenção, um mecanismo de válvula é disposto dentro da parede de partição, que, dependendo da condição de enchimento dentro do com10 partimento de tanque principal, é aberta ou fechada em resposta à aspiração de combustível por meio da linha de abastecimento de combustível.

O mecanismo de válvula, portanto, funciona com base em duas condições. A primeira condição é a condição de enchimento dentro do compartimento de tanque principal, Desde que o compartimento de tanque principal esteja na condição de enchimento elevado, o mecanismo de válvula provê a possibilidade de um fluxo de combustível do compartimento de tanque principal para dentro do compartimento de tanque de captação. Sempre que o estado de baixo enchimento dentro do compartimento de tanque principal é atingido, o mecanismo de válvula se fecha e, portanto, impede o transbordamento do combustível do compartimento de tanque de captação para dentro do compartimento de tanque principal. Além do mais, outra condição operacional do mecanismo de válvula é se o combustível é aspirado ou não para dentro por meio da linha de abastecimento de combustível até o motor de combustão. Sem a aspiração do combustível para dentro da linha de abastecimento, o mecanismo de válvula não abre ativamente a passagem entre o compartimento de tanque principal e o compartimento de tanque de captação. Portanto, a necessidade de satisfazer estas duas condições operacionais para abrir o mecanismo de válvula garante de maneira eficaz que sejam evitados um transbordamento indesejável de combustível do compartimento de tanque de captação para dentro do compartimento de tanque principal no estado de baixo enchimento do compartimento de tanque principal assim como a aspiração do ar de um compartimento de tanque principal vazio para dentro da linha de abastecimento de combustível.

De acordo com outra modalidade da invenção, o compartimento de tanque de captação é enchido com combustível, basicamente, em que um transbordamento é apresentado para conduzir o excesso de combustível para dentro do compartimento de tanque principal, quando o compartimento de tanque de captação está completamente enchido com combus35 tível. Isto significa que, quando se enche o tanque de combustível com combustível em um posto de gasolina, o combustível é derramado primeiro no compartimento de tanque de captação. Assim que o compartimento de tanque de captação estiver completamente cheio, o excesso de combustível que é derramado no tanque de combustível escoa então, por meio do transbordamento, do compartimento de tanque de captação para dentro do compartimento de tanque principal. Portanto, pode-se garantir que o compartimento de tanque de captação seja enchido com combustível com uma prioridade mais elevada que a do compartimento de tanque principal.

No que se refere ao mecanismo de válvula, em uma modalidade da invenção o mecanismo de válvula compreende um primeiro elemento de válvula dentro do compartimento de tanque principal que abre uma passagem para o compartimento de tanque de captação quando o combustível dentro do compartimento de tanque principal ultrapassa um estado de 10 enchimento predeterminado, e que fecha a passagem para o compartimento de tanque de captação quando o combustível dentro do compartimento de tanque principal cai abaixo do estado de enchimento predeterminado. O primeiro elemento de válvula, portanto, reage de acordo com a condição de enchimento do compartimento de tanque principal. De acordo com uma modalidade específica deste aspecto da invenção, esse primeiro elemento de vál15 vula inclui uma bóia que tem uma densidade inferior à do combustível. Isto significa que a bóia tende a flutuar ao nível da superfície devido à sua capacidade de flutuação.

De acordo com a invenção, é possível que a bóia seja uma esfera guiada dentro de um duto de guia entre uma posição de abertura e uma posição de fechamento, em que o duto de guia é disposto na parede de partição.

Alternativamente, é também possível que o primeiro elemento de válvula inclua um

ressalto de válvula elástico que sustenta a bóia e que pode mover-se por entre uma posição de abertura e uma posição de fechamento por meio da bóia.

No que se refere ao desenho do mecanismo de válvula no lado do compartimento de tanque de captação, a invenção pode também fazer com que o mecanismo de válvula inclua um segundo elemento de válvula dentro do compartimento de tanque de captação, que abre e fecha a passagem em resposta à aspiração para dentro do combustível por meio da linha de abastecimento de combustível.

De acordo com uma modalidade relativa a este aspecto da invenção, pode-se fazer com que o segundo mecanismo de válvula inclua uma esfera guiada dentro de um duto de 30 guia entre uma posição de abertura e uma posição de fechamento, em que o duto de guia é disposto na parede de partição, em que a esfera tem uma densidade mais elevada que a do combustível e em que a esfera é aspirada para dentro da sua posição de abertura quando o combustível é aspirado para dentro da linha de abastecimento.

Alternativamente, pode-se fazer com que o segundo mecanismo de válvula inclua um ressalto de válvula elástico que pode mover-se por entre uma posição de abertura e uma posição de fechamento, em que o ressalto de válvula elástico é aspirado até sua posição de abertura quando o combustível é aspirado para dentro da linha de abastecimento. Sob outro aspecto da invenção, a parede de partição é inclinada.

A seguir, são descritos o funcionamento geral e duas modalidades da invenção com relação às figuras, nas quais:

A Figura 1 mostra uma vista em perspectiva esquemática de uma disposição de tanque de combustível de acordo com a invenção;

A Figura 2 mostra esquematicamente a disposição de tanque de combustível em corte transversal;

A Figura 3 mostra uma modalidade do mecanismo de válvula; e

A Figura 4 mostra uma modalidade alternativa do mecanismo de válvula de acordo com a invenção.

A Figura 1 mostra um desenho em perspectiva esquemático de uma disposição de tanque de combustível 10 para um veículo. A disposição de tanque de combustível 10 inclui um tanque de combustível 12, que é separado, por uma parede de partição 14, em um compartimento de tanque principal 16 e um compartimento de tanque de captação 18. A parede

de partição 14 é disposta de maneira inclinada. Ela é presa, de maneira a vedar, à base e às paredes laterais do tanque de combustível, mas tem uma borda superior 20, que é livremente disposta no interior do tanque de combustível 12 e forma um transbordamento para o combustível, que será explicado em detalhe a seguir. A parede de partição 14 compreende também uma parte de pé substancialmente vertical 22. Nesta parte de pé 22 é disposto um 20 mecanismo de válvula 24, que permite uma comunicação fluídica entre o compartimento de tanque principal 16 e o compartimento de tanque de captação 18 em determinadas circunstâncias.

O combustível é tirado do compartimento de tanque de captação 18 por meio de uma linha de abastecimento de combustível 26, que tem uma extremidade aberta dentro do 25 compartimento de tanque de captação próximo do mecanismo de válvula 24 no fundo do tanque de combustível 12. Além do mais, a Figura 1 mostra uma linha de retorno de combustível 28 para levar o excessivo de combustível do motor de combustão de volta ao tanque de combustível 12. A linha de retorno de combustível 28 tem uma extremidade que se abre no fundo do compartimento de tanque de captação 18.

A Figura 2 mostra a disposição de tanque de combustível 10 em um corte transver

sal esquemático com um determinado estado de enchimento dentro do compartimento de tanque principal 16 e do compartimento de tanque de captação 18. A Figura 2 mostra que, no compartimento de tanque principal 16, está prevalecendo o nível de combustível 30, que fica abaixo do nível de combustível 32 dentro do compartimento de tanque de captação 18. 35 O nível de combustível 32 é determinado pela borda superior 20 da parede de partição 14 que atua como um transbordamento. Neste estado, quando o combustível adicional é introduzido no compartimento de tanque de captação 18, ele escoa, por sobre a borda livre 20 da parede de partição 14, para dentro do compartimento de tanque principal 16. A Figura 2 mostra também a linha de retorno de combustível 28 levando o fluxo de combustível de retorno 34 para dentro do compartimento de tanque de captação 18. Além do mais, ela mostra a linha de abastecimento de combustível 26 levando um fluxo de combustível de abasteci5 mento 36, por meio de uma bomba de combustível não mostrada, até o motor de combustão do veículo. Além do mais, a Figura 2 mostra um mecanismo de válvula 24 como uma “caixa preta”, em que um fluxo de combustível 38 representa o fluxo de combustível do compartimento de tanque principal 16 para dentro do compartimento de tanque de captação 18.

A disposição funciona da seguinte maneira:

Desde que a condição de enchimento dentro do compartimento de tanque principal

16 esteja suficientemente elevada, um fluxo de combustível 34 é permitido pela válvula 24 sempre que o combustível seja aspirado, de acordo com o fluxo de combustível 36 através da linha de abastecimento 26, para a bomba de combustível. Entretanto, assim que o nível de combustível 3 cai mais e atinge o estado de enchimento mínimo dentro do tanque princi

pal, que está próximo do fundo do tanque de combustível 12, o mecanismo de válvula 24 fecha a passagem dentro da parte de pé 22 da parede de partição 14. Assim, pode-se impedir que o combustível escoe do compartimento de tanque de captação 18 para dentro do compartimento de tanque principal 16, o que pode afetar o fornecimento de combustível isento de ar por meio da linha de abastecimento 26.

A Figura 3 mostra uma modalidade do mecanismo de válvula 24. Na extremidade

de base da parte de pé 22 da parede de partição 14, é disposta uma passagem 40, que liga fluidicamente o compartimento de tanque principal 16 com o compartimento de tanque de captação 18. Nos orifícios opostos da passagem 40, são dispostos anéis de vedação 42 e 44. Além do mais, a-disposição de tanque de combustível inclui, na região transversal da 25 parte de pé 22 e no fundo do tanque de combustível 12, partes de parede 46, 48 e 50, que delineiam dutos de guia 52 e 54. No duto de guia 52, é disposta uma esfera de válvula 56, que pode mover-ser por entre uma posição inferior, na qual ela fecha a passagem 40 no lado do tanque principal 16, e um posição superior 60 mostrada em linhas tracejadas, na qual ela libera esta passagem 40. A esfera 56 tem uma densidade mais baixa que a do 30 combustível armazenado dentro do tanque de combustível 12. Portanto, a esfera 60 tende a flutuar ao nível da superfície do combustível, desde que permitido pelo duto de guia 52. Quando o nível do combustível dentro do compartimento de tanque principal 16 ultrapassa a posição superior 60, a esfera permanece nesta posição superior 60 mantida pela parte de parede 46.

O segundo duto de guia 54 também recebe ma esfera de válvula, a saber, a esfera

de válvula 48. Esta esfera de válvula tem uma densidade mais elevada que do combustível armazenado no tanque de combustível 50. Portanto, a esfera de válvula tende a manter sua posição no estado estacionário da disposição. Entretanto, quando o combustível é aspirado pela bomba de combustível através da linha de abastecimento 26 representada pela seta 36, a esfera 48 é aspirada dentro do duto de guia 54 na direção da extremidade aberta da linha de abastecimento 26 e, portanto, abre os orifícios da passagem 40 no lado do compartimento de tanque de captação 18.

Devido a esta disposição, o mecanismo de válvula 24 da Figura 3 tem o funcionamento seguinte. Desde que haja combustível suficiente dentro do compartimento de tanque principal 16 e que, portanto, a esfera 56 mantenha sua posição superior, representada pela número de referência 60, é possível um fluxo de combustível do compartimento de tanque 10 principal 16 para dentro do compartimento de tanque de captação, quando o combustível é aspirado para dentro da linha de abastecimento 26. Quando o fornecimento de combustível para o motor de combustão é interrompido, a esfera 48 impede o transbordamento de combustível do compartimento de tanque de captação 18 no compartimento de tanque principal

16 fechando a passagem 40 devido a um encosto de vedação com um anel de vedação 44. Assim que o nível de combustível dentro do compartimento de tanque principal 16

desce até um nível tal que a esfera assume sua posição próxima da passagem 40, ela fecha a passagem 40 pelo encosto de vedação no anel de vedação 42. Assim, mesmo que o combustível seja aspirado através de linha de abastecimento 26 para fora do compartimento de tanque de captação 18, a esfera 56 mantém a passagem 40 fechada e, portanto, impede 20 a aspiração do ar para dentro do compartimento de tanque de captação e para dentro da linha de abastecimento 26.

A Figura 4 mostra uma modalidade alternativa do mecanismo de válvula. Em vez de esferas, conforme mostrado com relação à modalidade de acordo com a Figura 3, em lados opostos da passagem 40, dois ressaltos 62 e 64, formados a partir de um material de borra25 cha elástica, são fixados na parte de pé 22 por meio de rebites 66 ou dispositivos de fixação semelhantes. A parte de ressalto 62 é instalada em sua extremidade livre móvel com uma bóia 68, que tem uma densidade substancialmente mais baixa que a do combustível armazenado no tanque de combustível 12. Entretanto, os dois ressaltos de borracha elástica 62 e 64 têm de fato uma densidade mais elevada comparada com a do combustível armazenado 30 no tanque de combustível 12.

O funcionamento do mecanismo de válvula 24 de acordo com a Figura 4 é semelhante ao do descrito com relação à Figura 3. A bóia 68 faz com que o ressalto 62 seja mantido em uma posição na qual ela libera a passagem 40 desde que haja combustível suficiente dentro do compartimento de tanque principal. Isto é devido ao fato de que a bóia 68 tende 35 a flutuar ao nível de superfície superior do combustível contido no compartimento de tanque principal 16. Devido à elasticidade do ressalto 64, ele é pressionado de encontro à região de pé 22 que encerra a passagem 40 desde que a pressão hidráulica dentro do compartimento de tanque de captação 18 seja mais elevada que a existente no compartimento de tanque principal 16. Quando o combustível é aspirado para dentro da linha de abastecimento 26, representada pela seta 36, e desde que, ao mesmo tempo, haja combustível suficiente dentro do compartimento de tanque principal 16, de modo que a bóia 68 mantenha o ressalto 62 5 afastado da passagem 40, é possível, à medida que o ressalto 64 é agitado, um fluxo de combustível do compartimento de tanque principal 16 através da passagem 40, conforme mostrado na Figura 4. Entretanto, assim que o nível de combustível dentro do compartimento de tanque principal 16 caia até um nível próximo da passagem 40, a bóia 68 assuma a posição do nível de combustível e, portanto, o ressalto 62 pode fechar a passagem 40 no 10 lado do compartimento de tanque principal 16. Além do mais, o ressalto 64 é pressionado de encontro à região em volta da passagem 40 e, portanto, fecha a passagem 40. Assim, o combustível é meramente aspirado para fora do compartimento de tanque de captação 18.

A invenção apresenta uma disposição facilmente estruturada, mas segura, para garantir um fornecimento de combustível isento de ar a um motor de combustão.

Claims

1. Disposição de tanque de combustível (10) para um veículo, em particular um veículo de carga pesada, que compreende um tanque de combustível (12) particionado em um compartimento de tanque principal (16) e um compartimento de tanque de captação (18), em que uma linha de abastecimento de combustível (26) é disposta dentro do compartimento de tanque de captação (18) para fornecer combustível do compartimento de tanque de captação (18) ao motor de combustão do veículo, em que o compartimento de tanque principal (16) e o compartimento de tanque de captação (18) são separados um do outro por meio de pelo menos uma parede de partição (14), CARACTERIZADA pelo fato de que um mecanismo de válvula (24) é disposto dentro da parede de partição (24), a qual, dependendo da condição de enchimento dentro compartimento de tanque principal (16), é aberta ou fechada em resposta à aspiração do combustível para dentro por meio da linha de abastecimento de combustível (26).

2. Disposição de tanque de combustível (10), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que o compartimento de tanque de captação (18) é enchido com combustível, basicamente, em que é apresentado um transbordamento (20) para conduzir o excesso de combustível para dentro do compartimento de tanque principal (16) quando o compartimento de tanque de captação (18) estiver completamente enchido com combustível.

3. Disposição de tanque de combustível (10), de acordo com a reivindicação1 ou 2, CARACTERIZADA pelo fato de que o mecanismo de válvula (24) compreende um primeiro elemento de válvula dentro do compartimento de tanque principal (16), que abre uma passagem (40) para o compartimento de tanque de captação (18), quando o combustível dentro do compartimento de tanque principal (16) ultrapassa um estado de enchimento predeterminado, e que fecha a passagem (40) para o compartimento de tanque de captação (18), quando o combustível dentro do compartimento de tanque principal (16) cair abaixo do estado de enchimento predeterminado.

4. Disposição de tanque de combustível (10), de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADA pelo fato de que o primeiro elemento de válvula inclui uma bóia (56;68) que tem uma densidade inferior à do combustível.

5. Disposição de tanque de combustível (10), de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADA pelo fato de que a bóia é uma esfera (56) guiada dentro de um duto de guia (52) entre uma posição de abertura e uma posição de fechamento, em que o duto de guia (52) é disposto na parede de partição (14).

6. Disposição de tanque de combustível (10), de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADA pelo fato de que o primeiro elemento de válvula inclui um ressalto de válvula elástico (62) que sustenta a bóia (68) e que pode mover-se por entre uma posição de abertura e uma posição de fechamento por meio da bóia (68).

7. Disposição de tanque de combustível (10), de acordo com uma das reivindicações de 3 a 6, CARACTERIZADA pelo fato de que o mecanismo de válvula (24) inclui um segundo elemento de válvula dentro do compartimento de tanque de captação (18), que abre e fecha a passagem (40) em resposta à aspiração do ar para dentro por meio da linha de abastecimento de combustível (26).

8. Disposição de tanque de combustível (10), de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADA pelo fato de que o segundo mecanismo de válvula inclui uma esfera (48) guiada dentro de um duto de guia (54) entre uma posição de abertura e uma posição de fechamento, em que o duto de guia (54) é disposto na parede de partição (14), em que a esfera (48) tem uma densidade mais elevada que a do combustível e em que a esfera (48) é aspirada para dentro da sua posição de abertura quando o combustível é aspirado para dentro da linha de abastecimento (26).

9. Disposição de tanque de combustível (10), de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADA pelo fato de que o segundo mecanismo de válvula inclui um ressalto de válvula elástico (64) que pode mover-se por entre uma posição de abertura e uma posição de fechamento, em que o ressalto de válvula elástico (64) é aspirado para dentro da sua posição de abertura quando o combustível é aspirado para dentro da linha de abastecimento (26).

10. Disposição de tanque de combustível (10), de acordo com uma das reivindicações precedentes, CARACTERIZADA pelo fato de que a parede de partição (14) é inclinada.