BRPI0913911A2

BRPI0913911A2 - sistema de compressor com pressão limitada de carga de sucção

Info

Publication number: BRPI0913911A2
Application number: BRPI0913911A
Authority: BR
Inventors: Gerum Eduard
Original assignee: Knorr Bremse Systeme Fuer Nutzfahrzeuge Gmbh
Priority date: 2008-07-02
Filing date: 2009-06-29
Publication date: 2019-10-01
Also published as: US20110146273A1; CN102066716B; WO2010000426A1; CN102066716A; US8739529B2; EP2307685B1; EP2307685A1; DE102008031317A1; RU2011103524A; RU2520132C2

Abstract

"sistema de compressor com pressão li-mitada de carga de sucção". a presente invenção refere-se a um sistema de compressor (10) 5 para um veículo (12), com um compressor (16) acionado por um motor de acionamento (14) do veículo (12) e com uma guia de ar de sucção (18) para o fornecimento ao compressor (16) do ar já pré-comprimido por um turbocar-regador (20) do motor de acionamento (14). de acordo com a invenção, é previsto que na guia de ar de sucção (18) estejam dispostos meios (22) para 10 a redução da seção transversal de fluxo (24), através dos quais é possível limitar a pressão de carga do ar já pré-comprimido fornecido ao compressor (16). a invenção se refere ainda a um processo para o controle de um siste-ma de compressor (10) com um compressor (16) turbocarregado.

Description

Relatório Descritivo da Patente de invenção para SISTEMA DE COMPRESSOR COM PRESSÃO LIMITADA DE CARGA DE SUCÇÃO”.

A presente invenção refere-se a um sistema de compressor para um veículo, com um compressor, acionado por um motor de acionamento do veículo, e com uma guia de ar de sucção para o fornecimento de ar ao compressor, ar este jã pré-comprimido por um turbocarregador do motor de acionamento.

A invenção se refere ainda a um processo para a operação de um sistema de compressor para um veiculo, com um compressor, acionado por um motor de acionamento do veiculo, e com uma guia de ar de sucção para o fornecimento de ar ao compressor, ar este já pré-comprimido por um turbocarregador do motor de acionamento.

Veículos com subsístemas operados com ar comprimido, como por exemplo, uma suspensão a ar ou freios de ar comprimido, dispõem usualmente de um compressor acionado por um motor de acionamento do veículo, para a geração do ar comprimido requerido, Para aumentar a eficiência de energia do veículo, o motor de acionamento empregado é muitas vezes equipado com um turbocarregador. Em sua maioria, o compressor acionado peio motor de acionamento é projetado como um compressor que aspira ar ambiente. Pode-se aumentar nitidamente a eficiência do compressor quando eie também for carregado, isso pode ser efetuado, por exemplo, através de sucção de ar já pré-comprimido depois de um compressor do turbocarregador e de um correspondente refrigerador de ar de carga. Desse modo consegue-se um aumento superproporcíona! do volume de ar transportado e um melhor desempenho através de redução das perdas de fluxo no sistema de sucção do compressor. Uma outra vantagem é o reduzido consumo de óleo, que é determinado basicamente pelo fato de que durante uma fase der sucção de ar, ac contrário de um compressor convencional que aspira ar ambiente, não predomina nenhuma baixa pressão no cilindro,

No entanto, uma desvantagem de um compressor carregado é que, ern uma operação de escapamento, isto é, em uma fase de marcha lenta, na qual o compressor não transporta nenhum ar comprimido para o sistema de abastecimento do veículo, o compressor tal como antes transpor ta um grande volume de ar e disso resulta, nesse estado operacional, uma perda de potência consideravelmente maior do que no caso de um compressor convencional que aspira ar ambiente:

Por isso, a invenção tem como objetivo superar essa desvantagem ao menos parcialmente, sendo que ao mesmo tempo o consumo de óleo do compressor deve permanecer em um nível baixo.

Esse objetivo é alcançado coin as características das reivindicações independentes.

Formas vantajosas de execução da invenção são apresentadas nas reivindicações dependentes.

A invenção se baseia no sistema de compressor desse gênero, na medida em que na guia de ar de sucção estão dispostos meios para a redução da seção transversal de fluxo, através dos quais é possível limitar a 15 pressão de carga do ar já pré-comprímido fornecido ao compressor. Devido à disposição dos meios para a redução da seção transversal de fluxo na guia de ar de sucção, através da pressão de represamento surgida é possível reduzir à vontade a pressão de carga fornecida ao compressor carregado. Em especial, em uma fase de escapamento ou de marcha, lenta é possível 20 reduzir a pressão de carga fornecida ao compressor, de tal modo que o volume de ar transportado na fase de marcha lenta seja reduzido, o que reduz a tomada de potência do compressor. Como meios para a redução da seção transversal de fluxo podem ser empregadas, por exemplo, uma válvula de borboleta, um elemento corredio que pode ser empurrado perpendicuíarmen25 te à direção de fluxo de ar para dentro da guia de car de sucção, ou uma esfera perfurada apoiada giratoriamente, tal como é conhecida, por exemplo, em uma válvula de esfera.

Nesse caso, é vantajosamente previsto que os meios para a redução da seção transversal de fluxo possam ser manobrados rnecanicamen30 te por um cilindro de trabalho pneumático. O emprego de um cilindro de trabalho pneumático para a manobra dos meios para a redução da seção transversal de fluxo permite uma adaptação rápida e precisa da seção trans3 versai de fluxo liberada da guia de ar de sucção e, portanto, através da adaptação da pressão de represamento provocada, permite também uma adaptaçãc da pressão de carga disponibilizada para o compressor.

É particularmente preferível que o cilindro de trabalho compreenda um embolo móvel. O emprego de um cilindro de trabalho com um embolo móvel permite a montagem de um mecanismo de manobra extremarnente robusto e acionado pneumaticamente, com um curso de alavanca de qualquer comprimento, o qual pode ser definido pelo comprimento do cilindro de trabalho.

No entanto, alternativamente também pode ser previsto que o ci~ lindro de trabalho compreenda uma membrana flexível. O emprego de uma membrana flexível, em vez de urn embolo móvel, possibilita tempos de resposta especíalmente mais curtos para o cilindro de trabalho, pois a inércia de massa a ser superada é menor. Isso é vantajoso especialmente no caso de fases de marcha lenta curtas.

Idealmente é previsto que o cilindro de trabalho pneumático possa ser atingido, através de uma linha de controle pneumática, pela pressão de carga surgida a jusante dos meios para a redução da seção transversal de flu xo O impacto direto sobre o cilindro de trabalho por parte da pressão de carga surgida a jusante dos meios para a redução da seção transversal de fluxo, permite uma autoadaptação da pressão de carga disponibilizada e da seção transversal de fluxo liberada. Se a pressão de carga disponibilizada for maior do que; a permitida, então, através do direcionamento do cilindro de trabalho através de um sistema mecânico, reduz-se a seção transversal de fluxo liberada e, com isso, também se reduz a pressão de carga disponibilizada. Ao contrario, no caso de uma pressão de carga disponibilizada muito pequena o cdindro de trabalho serà comandado menos intensamente, fazendo com que a seção trans versal de fluxo liberada seja aumentada, tendo como consequência uma maior pressão de carga disponibilizada. No entanto, o valor máximo da pressão de carga disponibilizada não pode ultrapassar o da pressão de carga localizada antes dos meios para a redução da seção transversal de fluxo.

Pode ser previsto que o cilindro de trabalho pneumático possa ser solicitado por uma pressão de trabalho através de uma válvula de relé, sendo que uma entrada de controle pneumática da válvula de relê pode ser solicitada, através de uma linha de controle pneumática, pela pressão de carga localizada a jusante dos meios para a redução da seção transversal de fluxo. O emprego de uma válvula de relê permite e direcionamento do cilindro de traba5 Iho com um nível de pressão mais elevado com oscilações de pressão maiores em comparação corn as oscilações de pressão a jusante dos meios para a redução da seção transversal de fluxo. Devido a isso, o direcionamento do cilindro de trabalho pode ser efetuado de modo mais preciso.

De modo util é previsto que na linha de controle pneumática este10 ja disposta uma válvula de 3/2 vias com exaustão própria, para poder conectar, sem pressão, a linha de controle. Devido à previsão de uma válvula de 3/3 vias com exaustão própria na linha de controle pneumática, torna-se possível interditar o acionamento do cilindro de trabalho. Se a linha de controle pneumática estiver conectada sem pressão, então serà disponibilizada uma pres15 são de carga máxima possível para o compressor, pois os meios dispostos na guia de ar de sucção para a redução da seção transversal de fluxo gerarão, então, uma pressão de represamento que seja a menor possível.

Vantajosamente pode ser previsto que o sistema de compressor compreenda uma válvula continua comandada eletricamente com uma en20 trada de pressão de alimentação pneumática, uma entrada de controle elétrica e uma saida pneumática para o acionamento do cilindro de trabalho; que a pressão de carga localizada a jusante dos meios para a redução da seção transversal de fluxo possa ser detectada por um sensor de pressão, e que o sistema, de compressor compreenda um aparelho de controle eletrônico que 25 seja apropriado para gerar um sinal de controle elétrico para o acionamento da válvula contínua em função da pressão de carga detectada, a fim de limitar a pressão de carga. O emprego de urna válvula contínua que pode ser comandada eletricamente, com a qual se designa urna válvula de cursos que conecta de forma não discreta e que permite uma transição contínua entre as 30 posições de conexão, permite, conjuntamente com o sensor de pressão disposto a jusante dos meios para a redução da seção transversal de fluxo, o acionamento preciso dos meios para a redução da seção transversal de fluxo.

A válvula contínua pode ser executada especialmente como uma válvula proporcional com curva característica não linear da corrente volumétrica. como uma válvula de reguiagem com curva característica linear da corrente volume·· trica ou como servo-vàlvuía, isto é, como uma válvula de cursos com capaci·· dade análoga de comando. Devido ao emprego de um sensor de pressão, evita-se o emprego de ar não preparado, pré-eomprimido pelo turbocarregador, para o acionamento direto ou indireto dos meios para a redução da seção transversal de fluxo Já que o ar pré-comprimido pelo turbocarregador ainda não está especialmente seco, então os dispositivos pneumáticos empregados 10 para o acionamento dos meios para a redução da seção transversal de fluxo ficam efetivamente protegidos contra corrosão.

Nesse contexto, também é concebível que os meios para a redução da seção transversal de fluxo possam ser acionados por um servomotor que pode ser comandado eletricamente. Devido ao emprego de um ser15 vomotor que pode ser comandada eletricamente, também se pode evitar uma pane em função de corrosão do dispositivo de acionamento pneumáti· co/mecânico.

Além disso, pode ser útil que o sistema de compressor compreenda um aparelho de controle, que seja apropriado para gerar um sinal de 20 controle elétrico para o comando do servomotor que pode ser comandada eletricamente, para limitar a pressão de carga, sendo que o sinal de controle se baseia em uma pressão de carga detectada por um sensor de pressão a jusante dos meios para a redução da seção transversal de fluxo. O emprego de um aparelho de controle eletrônico juntamente com um servomotor para o 25 acionamento dos meios para a redução da seção transversal de fluxo permite uma adaptação flexível da pressão de carga fornecida ao compressor,

Além díssa, pode ser previsto que o sistema de compressor abrania um acoplamento combinado ao compressor e que seja apropriado para desacoplar completamente o compressor em relação ao motor de acio30 namento, Devido ao emprego de um acoplamento para o desacoplamento completo do compressor em relação ao motor de acionamento, tanto o transporte de óleo, como também ο consumo de energia do compressor em urna fase de marcha lenta podem ser reduzidos a zero.

O processo desse gênero é ainda mais desenvolvido na medida ern que a pressão de carga do ar já pré-comprimido e fornecido ao compressor é limitada a urn valor máximo ajustável através de acionamento de meios 5 para a redução da seção transversal de fluxo dispostos na guia de ar de sucção. Desse modo, as vantagens e particularidades do sistema de compressor de acorde com a invenção também são convertidas no âmbito de um processo para a operação de um sistema de compressor.

isso também se aplica às formas de execução particularmente pre10 feridas do processo de acordo com a invenção que são apresentadas a seguir.

Este é ainda mais desenvolvido de forma útil, na medida em que o valor máximo seja selecionado diferentemente ern função do estado operacional, A adequação do valor máximo da pressão de carga fornecida para o compressor ao estado operacional do sistema de compressor permite uma 15 otimização do comportamento operacional do sistema de compressor. Por exemplo, em uma fase de marcha lenta, o consumo de energia da compressor pode ser reduzido através de diminuição da pressão de carga disponibilizada, enquanto que ern uma fase de transporte do sistema de compressor, com menor número de rotações de compressor, disponibiliza-se uma pres20 são de carga a maior possível para o compressor, a fim de se maximizar o volume de ar transportado. Além disso, em uma fase de transporte do sistema de compressor também se pode predeterminar uma pressão de carga máxima admissível do compressor, especiaknente para se limitar o esforço de carga térmica do compressor.

Vantajosamente, è previsto que o valor máximo em urna fase de marcha lenta seja selecionado em função de pelo menos uma das seguintes grandezas: ejeção de óleo do compressor, potência de dissipaçâo do compressor. Para se minimizar a potência de dissipaçâo do compressor em urna fase de marcha lenta, deve-se disponibilizar uma pressão de carga a menor 30 possível para o compressor. A pressão de carga disponibilizada, nesse caso.

deveria corresponder idealmente à pressão ambiente, fazendo com que a potência de dissipaçâo do compressor fosse idêntica á potência de dissipaçâo de um compressor que aspirasse ar ambiente. Ao mesmo tempo, no entanto, a ejeção de óleo do compressor deve ser a menor possível sendo que a ejeção de óleo do compressor com pressão de carga decrescente aumenta devido à baixa pressão crescente no espaço do êmbolo durante uma fase de aspe 5 ração, É, portanto vantajosa a determinação da pressão de carga máxima admissível em função da potência de dissipação admissível em uma fase de marcha. lenta e da ejeção de óleo admissível em uma fase de marcha lenta.

É particularmente preferível que a pressão de carga fornecida ao compressor seja mantida constante através de um ajuste dinâmico da seção 10 transversal de fluxo, liberada pelos meios para a redução da seção transversal de fluxo, no caso de uma ultrapassagem do valor máximo ajustável índependentemente do número de rotações do compressor e da pressão de carga disponibilizada pelo turbocarregador. O ajuste dinâmico da pressão de carga fornecida ao compressor, por exemplo, em uma fase de marcha lenta, mantém 15 especialmente a ejeção de óleo do compressor ern um nível baixo constante.

A seguir, a invenção será explicada corno exemplo, tomando-se como referência os desenhos correspondentes e com base em formas de execução particularmente preferíveis.

Mostra-se:

Figura 1: uma exposição esquemática de um veiculo com um sistema de compressor de acordo com a invenção;

Figura 2: uma seção transversal lateral de uma guia de ar de sucção, com meios para a redução da seção transversal de fluxo;

Figura 3: uma primeira forma de execução de uma guia de ar de 2b sucção corn meios para a redução da seçao transversal de fluxo e com um dispositivo de acionamento associado;

Figura 4: uma segunda forma de execução de uma guia de ar de sucção com meios para a redução da seção transversal de fluxo e com um dispositivo de acionamento associado;

Figura 5: uma terceira forma de execução de uma guia de ar de sucção com meios para a redução da seção transversal de fluxo e com um dispositivo de acionamento associado;

Figura 6? uma quarta forma de execução de uma guia de ar de sucção cem meios para a redução da seção transversal de fluxo e com um dispositivo de manobra associado;

Figura 7: uma primeira possível seção transversal de fluxo de uma gusa de ar de sucção;

Figura 8: uma segunda possível seção transversal de fluxo de uma guia de ar de sucção;

Figura 9: um fluxograma para a visualização do processo de acordo com a invenção.

Nos desenhos que se seguem, números de referência iguais se referem a peças iguais ou do mesmo tipo.

A figura 1 mostra uma exposição esquemática de um veiculo com um sistema de compressor de acordo com a invenção. O veículo 12 mostrado inclui, além do sistema de compressor 10 de acordo com a inven15 Çâo, um motor de acionamento 14, um turbocarregador 20, um filtro de ar 58 e uma Instalação de preparação de ar comprimido 60.. O sistema de compressor 10 incluí, ele próprio, um compressor 16, um acoplamento 54 para a separação do compressor 16, acoplado com o motor de acionamento 14 atravès de um eixo de acionamento 56, em relação ao motor de acionamento 20 14 e meios 22 para a redução da seção transversal de fluxo, dispostos em uma guia de ar de sucção 18, da guia de ar de sucção 18. A guia de ar de sucção 18 está acoplada a um ponto de entroncamento 62, de tal modo que o ar já pré-comprimido pele turbocarregador 20 possa ser fornecido ao compressor 16. De modo usual, o turbocarregador 20 é acionado por gases de .25 exaustão do motor de acionamento 14 e abastece o motor de acionamento com ar de combustão pré-comprimido, sendo que ar ambiente é aspirado através do filtro de ar 58 e é comprimido pelo turbocarregador 20. Uma parte do ar pré-comprimido é desviada no ponto de entroncamento 62 e ê conduzida ao compressor 15 através da guia de ar de sucção 18, compressor este 30 que mais uma vez è acionado pelo motor de acionamento 14 através do eixo de acionamento 56, O compressor 16 comprime ainda mais o ar já précomprimido pelo turbocarregador 20 e o fornece á instalação de preparação de ar comprimido 60, a qual prepara o ar comprimido de urn modo já conhecido dos especialistas, isto é, o libera especialmente de partículas de óleo e de sujeira, bem como de umidade. A pressão de carga disponibilizada pelo turbocarregador 20 oscila em função do volume da corrente de gás de e5 xaustão do motor de acionamento 14 que c aciona. No caso de uma pressão de carga extremamente elevada, para se proteger o compressor 16 contra uma sobrecarga térmica, os meios 22 para a redução da seção transversal de fluxo na guia de ar de sucção 18 podem gerar uma pressão de represamento variável, de tal modo que ao compressor 16 não seja mais fornecida toda a pressão de carga disponibilizada pelo turbocarregador 20. A pressão de carga fornecida ao compressor, a partir de um certo nível ajustâvel da pressão de carga disponibilizada pelo turbocarregador pode ser mantida constante através dos meios 22 para a redução da seção transversal de fluxo. Isso é partioularmente conveniente quando os reservatórios de ar com15 primido, não mostrados, do veiculo 12 estiverem cheios, isto é, momentaneamente não se necessita de nenhum outro ar comprimido. Nesse caso, o compressor 16 é comutado para uma fase de marcha lenta, sendo que então ele deve apresentar o mínimo de energia possível juntamente com uma ejeção de óleo simultaneamente baixa, isto é, transportar uma pequena quanti20 dade de óleo junfarnente com o ar. Devido a uma redução da pressão de carga fornecida ao compressor 16, isto é, através de uma redução da seção transversal de fluxo da guia de ar de sucção 18, è possível reduzir o volume de ar transportado pelo compressor 16 em uma fase de purgar desse tipo, fazendo com que seja possível reduzir a potência de dissipação do compres25 sor, Nesse caso, a pressão de carga ainda fornecida ao compressor deve se situar o mais próxima possível da pressão ambiente, fazendo com que a potência de dissipação do compressor 16 corresponda à potência de dissipação de um compressor que aspire ar ambiente. No entanto, já que a ejeção de óleo do compressor aumenta com uma baixa pressão crescente no espaço do embolo do compressor durante uma fase de aspiração, então uma redução da pressão de carga disponibilizada para o compressor para uma pressão ambiente só ê conveniente condícionalmente. Para se manter ainda mais reduzido o transporte de óleo do compressor 16, fornece-se ao compressor 16 uma pressão de carga ainda urn pouco mais elevada ern relação á pressão ambiente, sendo que a potência de dissipação do compressor 16 se situa ligeiramente acima do mínimo que; pode ser alcançado. Esse procedimento é apro5 priado especiaímente no caso de fases curtas de marcha lenta, durante as quais não é transportado nenhum ar comprimido. Se a fase de marcha lenta do compressor 16 durar um tempo mais longo, então o compressor 16 poderá ser colocado fora de operação completamente através do acoplamento 54. Nesse estado, tanto o volume de ar transportado do compressor 16, quanto também o transporte de óleo indesejável caem para zero.

A figura 2 mostra uma seção transversal lateral de uma guia de ar de sucção corn meios para a redução da seção transversal de fluxo. A guia de ar de sucção 18 apresenta em seu interior meios 22 para a redução da seção transversal de fluxo, os quais são projetados como uma válvula de 15 borboleta 22 apoiada sobre um eixo de rotação 66. O ar prê-comprimido que corre em uma direção de fluxo 64 através da guia de ar de sucção 18 tem que correr em torno da válvula de borboleta 22, sendo que se forma uma pressão de represamento na guia de ar de sucção 18, Nesse caso, a pressão de represamento provocada pela válvula de borboleta 22 é dependente 20 da posição angular da valvula de borboleta 22 em relação à direção de fluxo do ar pré-comprimido fornecido. Além da possibilidade, mostrada na figura 2, de uma válvula de borboleta 22 apoiada giratoriamente sobre urn eixo 66, também é possível um elemento corrediço que possa ser inserido na guia de ar de sucção 18, de preferência em ângulo reto em relação à dire25 çâo de fluxo 64. elemento este que, de modo análogo, gera uma pressão de represamento na guia de ar de sucção 18. Também é concebível o emprego de uma esfera com uma perfuração apoiada giratoriamente em torno de um eixo, tal como é conhecido pelos especialistas em relação, por exemplo, a uma válvula de esferas,

A figura 3 mostra uma primeira forma de execução de uma guia de ar de sucção com meios para a redução da seção transversal de fluxo e com um dispositivo de acionamento associado, A guia de ar de sucção 18 mostrada na figura 3 corresponde à guia de ar de sucção mostrada na figura

2. sendo que a direção do olhar acha-se, agora, girada em 90° em relação à direção do olhar na figura 2, de tal modo que o eixo de rotação 66 se situe nu plano do desenho. A válvula de borboleta 22 apresentada é acionada através de uma barra giratória 68 e de um dispositivo de conversão 70, que não é mostrado em detalhe, de um cilindro de trabalho pneumático 26 com um embolo móvel 28. O dispositivo de conversão 70 transforma o movimento linear do embolo 28 no cilindro de trabalho 26 em um movimento de rotação da barra giratória 68, de tal modo que uma ventilação, respectivamente exaustão, do 10 cilindro de trabalho 26 tenha como consequência uma rotação da válvula de borboleta 22 em torno do eixo de rotação 66.. No interior do cilindro de traba lho 26 acha-se disposta, também, uma mola de reajuste 72, a qual define a posição do embolo 28, enquanto o cilindro de trabalho 28 estiver evacuado. A ventilação, respectivamente exaustão, do cilindro de trabalho 26 ocorre atra15 vés de uma linha de controle pneumática 32, na qual está disposta uma válvu la de 3/2 vias 36 com uma exaustão própria 38, A válvula de 3/2 vias 36 pode ser acionada através de uma linha elétrica 74. Desse modo, através do comando da válvula de 3/2. vias 36 pela linha elétrica 74 é possível influenciar a pressão de carga predominante a jusante da válvula de borboleta 22. Caso 26 deve ocorrer uma influência, isto é, especíalmente uma limitação, da pressão de carga a jusante da válvula de borboleta 22, então a válvula de 3/2 vias 36 deverá ser levada para sua posição de conexão mostrada. Nesse estado, o cilindro de trabalho 26 encontra-se acoplado com a guia de ar de sucção 18 através da linha de contrate pneumática 32. a jusante da válvula de borboleta 25 22. A pressão de carga formada a jusante da válvula de borboleta 2.2 pode, portanto, deslocar o embolo 28 para fora de sua posição de repouso definida pela mola de reajuste 72, fazendo com que a válvula de borboleta seja girada ern torno do eixo de rotação 66. No entanto, isso altera a pressão de carga predominante a jusante da válvula de borboleta 2.2, de iai modo que haja um 30 re-acoplamento. Se não for desejável uma influência sobre a pressão de carga a jusante da válvula de borboleta 22, então a válvula de 3/2 vias 36 poderá ser levada para a sua posição de conexão não mostrada, fazenda com que o cilindro de trabalho 26 seja evacuado através da exaustão 38. Depois disso, o êmbolo 28 retorna para sua posição de repouso definida pela mola de reajuste 72. Em vez de um embola 28 móvel no cilindro de trabalho 26, também se pode empregar uma membrana elástica cuja deformação elástica é então 5 convertida, por um dispositivo de conversão 70 apropriado, em um movimento de rotação da válvula de borboleta 22.

A figura 4 mostra uma segunda forma de execução de uma guia de ar de sucção com meios para a redução da seção transversal de fluxo e com um dispositivo de acionamento associado. Ao contrário do dispositivo 10 de acionamento mostrada na figura 3, agora o cilindro de trabalho 26 é comandado através de uma válvula de relé 34 com exaustão própria. A válvula de relé 34 possui uma entrada de controle 34', a qual pode ser submetida à pressão por uma linha de controle pneumática 32'. Nesse caso também, na linha de controle pneumática 32’ acha-se disposta uma válvula de 3/2 vias 15 36 com uma exaustão própria 38, a qual pode ser acionada através de uma linha elétrica 74. A válvula de relé 34 converte as pressões de controle localizadas fia entrada de controle 34’ sob a forma de um reforço de pressão, de tal modo que o cilindro de trabalho 26 possa aplicar uma força maior para o acionamento dos meios 22 para a redução da seção transversal de fluxo. 20 Além disso, o cilindro de trabalho 26 não se encontra mais ern contato direto com o ar comprimido ainda nâo preparado, pois a pressão de alimentação da válvula de relé 34 pode ser tomada vantajosamente a jusante da instalação de preparação de ar comprimido 60 conhecida pela figura 1.

A figura 5 mostra uma terceira forma de execução de urna guia de ar de sucção com meios para a redução da seção transversal de fluxo e corn um dispositivo de acionamento associado. A pressão de carga predominante a jusante dos meios 22 para a redução da seção transversal de fluxo é, então, detectada através de urn sensor de pressão 48 e ê transmitida como sinal elétrico para um aparelho de controle eletrônico 50. O aparelho de controle ele30 Irônica 50 controla então uma válvula continua 40 com uma entrada de controle elétrica 44, uma entrada pneumática de pressão de alimentação 42 e uma salda pneumática 46, a fim de acionar o cilindro de trabalho 26. A válvula contínua 40 dispõe de uma exaustão própria e pode ser projetada, por exemplo, como válvula proporcional, válvula de cursos ou como servo-válvula. □ aparelho de controle eletrônico 50 dispõe ainda de uma conexão 76 para um barramento de veículo, como por exemplo, o barramento CAN, possibilitando 5 assim um comando externo do aparelho de controle eletrônico 50. Por exemplo, ao aparelho de controle eletrônico 50 pode ser avisado, através da conexão 76, para introduzir, respectivamente ajustar, ajustar uma influência da pressão de carga disponibilizada a jusante dos meios 22 para a redução da seç-ão transversal de fluxo, o que corresponde à funcionalidade da válvula de 10 3/2 vias 36 das figuras 3 e 4.. Além disso, pode-se concretizar de modo simples o emprego de diferentes pressões de carga máximas disponibilizadas.

Em função da pressão medida pelo sensor de pressão 48 a jusante dos meios 22 para a redução da seção transversal de fluxo, o aparelho de controle eletrônico 50 modifica o comando da válvula continua 40, e devido a isso fica 15 garantido um reacoplamento também nessa forma de execução.

A figura 6 mostra uma quarta forma de execução de uma guia de ar de sucção com meios para a redução da seção transversal de fluxo e com um dispositivo de acionamento associado. Ao contrário das figuras de 3 a 5, o acionamento dos rneios 22 para a redução da seção transversal de fluxo 20 nessa forma de execução ocorre diretamente através de um servomotor 52, o qual envia um sinal de controle ao servomotor 52 pelo aparelho de controle eletrônico 50 com base na pressão medida pelo sensor de pressão 48 e nos sinais transmitidos a aparelho de controle através da conexão 76.

A figura 7 mostra uma primeira seção transversal de fluxo possl25 vel de uma guia de ar de sucção. Uma seção transversal de fluxo 24 mostrada corresponde, basicamente, à seção transversal total da guia de ar de sucção 18. Os meios 22 para a redução da seção transversal de fluxo, conhecidos pelas figuras de 2 a 6, podem ser identificados tão apenas como uma linha fina, pois nessa posição da válvula de borboleta a seção transver30 sal de fluxo máxima 24 da guia de ar de sucção 18 é liberada e não é gerada nenhuma pressão de represamento adicional.

A figura 8 mostra uma segunda possível seção transversal de fiuxo de urna guia de ar de sucção. Na posição da válvula de borboleta 22 mostrada na figura 8, urna parte da seção transversal da guia de ar de sucção 18 acha-se recoberta na direção de fluxo pela válvula de borboleta 22, de tal modo que a seção transversal de fluxo 24 não é mais idêntica à seção 5 transversal da guia de ar de sucção 18. Nesse caso, a válvula de borboleta 22 gera uma pressão de represamento não negíigenciáveí.

A figura 9 mostra um fluxograma para a visualização do processo de acordo com a invenção, O processo de acordo com a invenção parte da etapa 100 em operação normal. Nesse caso, designa-se por operação 10 normal uma fase de transporte do compressor 16 conhecido peia figura 1, sendo que os meios 22 para a redução da seção transversal de fluxo, conhecidos pela figura 1.. encontram-se desativados ou então è predeterminada uma pressão de carga máxima admissível para o compressor 16, para se proteger este contra uma sobrecarga térmica. Em seguida, se não for inicia15 da nenhuma fase de marcha lenta na etapa 102, 102-NÀO, então se continuará na etapa 100, No entanto, se for iniciada uma fase de marcha lenta do compressor, 102-SIM, então na etapa 104 será ativado o dispositivo de acionamento para os meios de influência sobre a seção transversal de fluxo, respectiva mente caso eles já estejam ativados será ajustada uma menor 20 pressão de carga máxima admissível. A seguir, a pressão de carga fornecida ao compressor é limitada na etapa 106 através do laço de regulagem reacopiado. Em seguida, se a fase de marcha lenta do compressor não for concluída na etapa 108, 108-NÃO, então se prosseguirá na etapa 106. Se a fase de marcha lenta for concluída, 108-SIM, então na etapa 110 será novamente 25 desativado o dispositivo de acionamento para a influência sobre a seção transversal de fluxo, respectívamente será novamenie ajustado o valor máximo para a pressão de carga que foi permitido anteriormente para a pressão de carga. Em seguida será continuidade na etapa 100,

As características da invenção evidenciadas na descrição acima, 30 nos desenhos e também nas reivindicações podem ser essenciais para a concretização da invenção tanto separadamente quanto em qualquer combinação.

LISTAGEM DE REFERÊNCIA sistema de compressor veículo motor de acionamento compressor guia de ar de sucção turbocarregador válvula de borboleta seção transversal de fluxo cilindro de trabalho pneumático êmbolo linha de controle pneumática

32’ linha de controle pneumática válvula de relé

34' entrada de controle pneumática válvula de 3/2 vias exaustão válvula contínua entrada pneumática de pressão de alimentação entrada de controle elétrica saída pneumática sensor de pressão aparelho de controle eletrônico servomotor acoplamento eixo de acionamento filtro de ar instalação de preparação de ar comprimido ponto da entroncamento direção de fluxo eixo de rotação barra giratória dispositivo de conversão mola de reajuste linha elétrica conexão CAN

100 operação norrnal

102 introdução da fase de marcha lenta?

104 ativar dispositivo de acionamento para a influência sobre a seção transversal de fluxo

106 limitar a pressão de carga através do laço de regulagem reacopiado

108 terminar a fase de marcha lenta?

110 desativar o dispositivo de acionamento para a influência sobre a seção transversal de fluxo

Claims

REIVINDICAÇÕES

1, Sistema de compressor (19) para um veículo (12), com um compressor (16) acionado por um motor de acionamento (14) do veículo (12) e com uma guia de ar de sucção (18) para fornecer ao compressor (16) o ar

5 já pré-compnmido por um turbocarregador (20) do motor de acionamento (14), caracterizado pelo fato de que na guia de ar de sucção (18) estão dispostos meios (22) para a redução da seção transversal de fluxo (24), através dos quais se pode limitar a pressão de carga do ar já pré-comprímido fornecido ao compressor (16).

10
2. Sistema de compressor (10) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os meios (22) para a redução da seção transversal de fluxo (24) podem ser acionados mecanicamente por um cilindro de trabalho pneumático (26).
3. Sistema de compressor (10) de acordo com a reivindicação 2.

15 caracterizado peio fato de que o cilindro de trabalho (26) incluí um embolo móvel (28).
4. Sistema de compressor (10) de acorda com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o cilindro de trabalho (26) inclui uma membrana flexível.

20 5. Sistema de compressor (10) de acordo com uma das reivindicações de 2 a 4, caracterizado pelo fate de que o cilindro de trabalho pneumático (26) pode ser submetido à pressão de carga formada a jusante dos meios (22) para a redução da seção transversal de fluxo (24), através de uma linha de controle pneumática (32),

25 6. Sistema de compressor (10) de acordo com uma das reivindicações de 2 a 4, caracterizado pelo fato de que o cilindro de trabalho pneumático (26) pode ser submetido a uma pressão de trabalho através de uma válvula de relé (34). sendo que uma entrada pneumática de controle (34’) da válvula de relé (34) pode ser submetida à pressão de carga formada a jusan30 te dos meios (22) para a redução da seção transversal de fluxo (24), através de uma linha de controle pneumática (32’),

7. Sistema de compressor (10) de acordo com a reivindicação 5 ou 6, caracterizado pelo fato de que na linha de controle pneumática (32:

32’) está disposta uma válvula de 3/2 vias (36) com exaustão própna (38), para se poder conectar sem pressão a linha de controle (32; 32')..

8. Sistema de compressor (10) de acordo com uma das reivindi-
5 rações de 2 a 4, caracterizado pelo feto de que:

- o sistema de compressor (10) compreende uma válvula contínua (40) que pode ser comandada eletricamente com uma entrada pneumática de pressão de alimentação (42), uma entrada de controle elétrica (44) e uma saída pneumática (46) para o acionamento do cilindro de trabalho (26);

10 a pressão de carga formada a jusante dos meios (22) para a redução da seção transversal de fluxo (24) pode ser detectada por um sensor de pressão (48);

- o sistema de compressor (10) inclui um r^parelho de controle eletrônico (50), que é apropriado para gerar um sinal de controle elétrico pa-

15 ra o acionamento da válvula continua (40) em função da pressão de carga detectada, para limitar a pressão de carga.
9, Sistema de compressor (10) de acordo com a reivindicação 1. caracterizado pelo fato de que os meios (22) para a redução da seção transversal de fluxo (24) podem ser acionados por um servomotor (52) que pode

20 ser comandado eletricamente.
10. Sistema de compressor (10) de acordo com a reivindicação

9, caracterizado pelo fato de que o sistema de compressor (10) inclui um aparelho de controle elétrica (50), que é apropriado para gerar um sinal de controle elétrico para o comando do servomotor (52) que pode ser cornan75 dado eletricamente, para limitar a pressão de carga, sendo que o sinal de controle se baseia em uma pressão de carga detectada por um sensor de pressão (48) a jusante dos meros (22) para a redução da seção transversal de fluxo (24),
11, Sistema de compressor (10) de acordo com uma das reivrn-

30 dicaçoes anteriores, caracterizado pelo fato de que o sistema de compressor (10) incluí um acoplamento (54) associado ao compressor (16). acoplamento este que é apropriado para desacoplar o compressor (16) completamente do motor de acionamento (14),
12. Processo para a operação de um cisterna de compressor (10) para um veículo (12),. com:

- urn compressor (16) acionado por um motor de acionamento

5 (14) do veículo (12) e

- com uma guia. de ar de sucção (18) para o fornecimento ao compressor (16) de ar já pré-comprimida por um turbocarregador (20) do motor de acionamento (14), caracterizado pelo feto de que a pressão de carga do ar jà pré10 comprimido fornecido ao compressor (16) é limitada a um valor máximo ajustável através de acionamento de meios (22) para a redução da seção transversal de fluxo (2.4) dispostos na guia de ar de sucção (18).
13. Processo de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o valor máximo é escolhido diferentemente em função do

15 estado operacional.
14. Processo de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o valor máximo em uma fase de marcha lenta é escolhido em função de pelo menos uma das seguintes grandezas:

~ ejeção de óleo do compressor (16);

20 potência de dissipação do compressor (16).
15. Processo de acordo com uma das reivindicações de 12 a 14, caracterizado pelo fato de que a pressão de carga fornecida ao compressor (16) é mantida constante através de uma adequação dinâmica da seção transversal de fluxo (24) liberada pelos meios (22) para a redução da seção

25 transversal de fluxo (24), no caso de uma ultrapassagem do valor máximo ajustável, independentemente do número de rotações do compressor e da pressão de carga disponibilizada pelo turbocarregador (20).